Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und EnergiesystemtechnikSimulationsmodelle für Blei-Säure oder Li-Ionen Batterien können je nach Modellierungsansatz verschieden aufgebaut sein. Sie beinhalten immer Gleichungen oder Gleichungssysteme.
Ein Simulationsmodell für Batterien hat immer Eingangsgrößen (z.B. Strom und Umgebungstemperatur) und Ausgangsgrößen (z.B. Spannung), die anhand der zu Grunde liegenden Gleichungen und anhand des aktuellen Batteriezustandes (z. B. SOC) berechnet werden.
Weiterhin sind für ein Modell auch immer Parameter notwendig, die sich für die spezifischen Batterien unterscheiden. Bei einigen Modellierungsansätzen können Parameter in Form von Kennlinien hinterlegt werden, um diese während der Simulation z. B. temperaturabhängig nachzuführen. Bei anderen Modellen werden die physikalischen Vorgänge dargestellt.
Bei einem Modell handelt es sich immer um eine vereinfachte Abbildung der Realität, da die genaue Beschreibung der Realität oftmals zu komplex ist. Prinzipiell besteht die Schwierigkeit bei einer Batteriesimulation zunächst also darin den für die spezifische Fragestellung richtigen Modellierungsansatz und die zulässigen Modellvereinfachungen zu wählen. Dabei muss insbesondere bei der Anwendung in der Industrie ein entsprechendes Kosten-/Nutzenverhältnis gegeben sein. Hat man den entsprechenden Modellierungsansatz gewählt, besteht die Herausforderung in der Modellentwicklung, Implementierung und Parametrierung.