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Prinzip einer Lithium-Ionen Batterie
Fraunhofer IWES

Prinzip einer Lithium-Ionen Batterie

Das Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES in Kassel präsentiert auf der Düsseldorfer Messe „Energy Storage 2015“ neu entwickelte Features für sein bewährtes Batteriesimulationsmodell.

Das Batteriemodell ISET-LIB simuliert das Verhalten von Lithium-Ionen-Akkus unter verschiedenen Betriebsbedingungen und soll neben der Vorhersage des Klemmenverhaltens eine hohe Genauigkeit, beliebige Batteriezustände, Einblick in die inneren Vorgänge sowie Test von Zustandserkennungsalgorithmen bieten.

Matthias Puchta vom Fraunhofer IWES erklärt: "Unser Modell ISET-LIB bildet das physikalische und elektrochemische Verhalten von Li-Ionen Batterien mit hoher Präzision nach. Als Neuerung stellt es nun auch den State of health (SOH) also das Verhältnis der aktuellen Kapazität zur Nennkapazität dar. Außerdem können die Herstellungstoleranzen der Batteriekapazität nun auch mit in die Simulation einbezogen werden.“

Batteriesimulationen ersetzen aufwändige Tests

 

"Batteriesimulationen auf Basis physikalisch-elektro-chemischer Modelle ersparen in der Automobil- und Zulieferindustrie aufwändige Messreihen und helfen Entwicklungsprozesse zu beschleunigen. Unsere Batteriemodelle werden seit mehr als 15 Jahren erfolgreich in nationalen und internationalen Unternehmen in verschiedenen Simulationsumgebungen eingesetzt. Zunächst nur für Bleibatterien und seit drei Jahren auch für Li-Ionen. Damit können wir Entwicklungsprozesse in der Elektromobilität deutlich verkürzen und die Kosten für Batterieprototypen merklich senken.", so Matthias Puchta.

Das ISET-LIB sei als S-Function für den Einsatz unter Matlab/Simulink lieferbar und eine Implementierung für weitere Simulationsumgebungen sei ebenfalls möglich, so die Forscher. Das Softwarepaket verfügt über eine grafische Benutzeroberfläche zur Parametrierung, Initialisierung und Auswertung von Simulationen.

Zusätzlich sei eine Echtzeitvariante für den Einsatz in allen gängigen Hardware in the Loop Plattformen erhältlich. Gekoppelt mit einer geeigneten Stromversorgung sei so bspw. der Bau virtueller Batterien (Batterieemulatoren) möglich, die das Klemmenverhalten realer Akkus präzise nachbilden können.

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