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IAV Barito

Einfache und robuste Parametrierung elektrischer Batteriemodelle mit Hilfe von Prüfstandsdaten.

Moderne Batterien für Hybrid- und Elektrofahrzeuge müssen hohe Anforderungen erfüllen – etwa mit hohen Lade- und Entladeströmen zurechtkommen, eine zuverlässige Berechnung des SOC (State of Charge) erlauben sowie eine möglichst hohe Reichweite garantieren. Um diese Parameter berechnen zu können, sind genaue Kenntnisse der chemischen Abläufe und der Performance von Sensoren unverzichtbar. IAV setzt hier vor allem auf die modellbasierte Steuerung: Unsere Experten modellieren Batterien auf unterschiedlichen Ebenen und validieren ihre Ergebnisse auf dem Prüfstand.

Für die Parametrierung der Batteriemodelle hat IAV das Werkzeug IAV Barito entwickelt, das den gesamten Workflow abbildet und Teil unserer selbstentwickelten Tool-Kette für elektrische Antriebsstränge ist: Beginnend mit der Testspezifikation, führt das Tool den Benutzer systematisch durch den Parametrierungsprozess.

IAV Barito nutzt als Batteriemodell ein elektrisches Ersatzschaltbild, das aus einem ohmschen Widerstand und einer frei definierbaren Zahl von in Reihe geschalteten RC-Gliedern besteht. Während der Messung auf dem Prüfstand werden bei verschiedenen Temperaturen und unterschiedlichen Ladezuständen Stromprofile in die Batterie geleitet, um Strom und Spannung von Zellen oder ganzen Batterien zu messen. Das Tool führt eine Vorverarbeitung der Messdaten durch und prüft sie dabei auf Plausibilität.

Batteriemodell in nur einer Minute

IAV Barito berechnet danach aus den Messdaten den ohmschen Innenwiderstand und die Parameter der RC-Glieder als Funktionen von Temperatur, SOC und Stromrichtung. Mit diesen Werten lässt sich ein Batteriemodell erstellen, wie es zum Beispiel in Längsdynamiksimulationen oder Batteriemanagementsystemen benötigt wird. Was früher viele Stunden gedauert hat, erledigt IAV Barito meist in weniger als einer Minute. Anschließend überprüft das Tool die Qualität der Parameter, wobei auch kundenspezifische Validierungsmethoden zum Einsatz kommen können.

Im Gegensatz zu bestehenden Lösungen auf der Basis von Matlab, muss der Anwender von IAV Barito kein Experte für Programmierung oder Batteriemodellierung sein. Das Tool besteht in der Basisversion aus vier Modulen:

  • Identifikation (Datenimport, Identifikation der Stützstellen und Analyse)
  • Validierung (Bestimmung der Güte des Parametersatzes)
  • Skalierung (Zell-, Modul- oder Batterieebene)
  • Simulation (auf Basis der skalierten Kennfelder)

IAV Barito ist einfach zu bedienen und liefert alle Kennfelder innerhalb von Minuten. Das Tool kann in automotive SPICE und sicherheitsrelevanten Projekten eingesetzt werden.

Typische Anwendungsbereiche von IAV Barito:

  • Bedatung von Batteriemodellen in Steuergeräten, für CFD-Co-Simulation oder für Fahrzeuglängssimulationen
  • Validierung/Simulation von Batteriemodellen
  • Plausibilisierung der Messdaten von Zelle, System und Fahrzeug
  • Analyse, z.B. des Alterungsverhaltens der Modellparameter
  • Vergleich verschiedener Batterie-Ersatzschaltbilder

Sie sind herzlich eingeladen, IAV Barito kostenlos und unverbindlich kennenzulernen.

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