Simulationssoftware beschleunigt Entwicklung von Batteriesystemen

26.4.2018

Das Kasseler Fraunhofer IEE hat seine Software für die Simulation von Batterien grundlegend überarbeitet und weiterentwickelt. Mit BaSiS – Battery Simulation Studio lassen sich Entwicklungsprozesse von Zellen, Packs und Batteriesystemen beschleunigen. Das ist besonders für die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrt, aber auch die Entwicklung von Powertools, Rasenmähern, Staubsaugern oder Smartphones interessant.

Darstellung des Systems BaSiS-Battery Simlation Studio
© Fraunhofer IEE

Grafische Darstellung des Systems | BaSiS-Battery Simlation Studio

© HA Hessen Agentur GmbH / Christoph Oldendorf
© HA Hessen Agentur GmbH / Christoph Oldendorf

Der Einsatz von Batterien ist in den letzten Jahren in vielen Industriezweigen stark gewachsen. Der effiziente Einsatz und die intelligente Systemintegration von Batterien sind entscheidend für die Nutzbarkeit und den Erfolg von Produkten und Systemen. Dies betrifft nicht nur Luft- und Raumfahrt, Kraftfahrzeuge und Transportsysteme sowie Powertools, sondern auch unsere kleinen elektronischen Begleiter des Alltags, wie Smartphones, Staubsauger oder Rasenmäher.

Batteriesimulationen

Mit dem am Fraunhofer IEE in Kassel in den letzten 20 Jahren entwickelten Softwarepaket BaSiS steht eine erprobte Lösung zur Verfügung. „Batteriesimulationen sparen aufwändige Labormessreihen und helfen Entwicklungsprozesse von Zellen, Batteriepacks und batteriebasierten Komplettsystemen zu beschleunigen. BaSiS bildet das Verhalten von Batterien physikalisch und chemisch hoch genau ab und kann für Gesamtsystemsimulationen einfach in MATLAB® / SIMULINK® integriert werden. Darüber hinaus kann BaSiS zur Untersuchung des Verhaltens unterschiedlicher konstruktiver Parameter einer Batterie genutzt werden“, erläutert Christoph Kettenring vom Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (ehemals Fraunhofer IWES in Kassel).

Virtuelle Batterien in Hardware-in-the-Loop-Systemen

Mit dem Echtzeitmodul des BaSiS lässt sich das Klemmenverhalten realer Batterien in Hardware-in-the-Loop-Prüfständen (HIL) nachbilden. „BaSiS ermöglicht schnelle, kostengünstige und reproduzierbare Hardwaretests, beispielsweise  von Batteriemanagementsystemen (BMS) und Gesamtsystemen wie Fahrzeuge. Im Gegensatz zu echten Batterien kann ein solcher Prüfstand zusätzlich alle internen Größen der Batteriezelle zur Gesamtsystementwicklung bereitstellen“, hebt Kettenring hervor, der das Simulationspaket in dieser Woche zahlreichen Interessenten  auf der Hannover Messe detaillierter vorstellen konnte.