25 septembre 2015
dSPACE et l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle font du développement virtuel de batterie une réalité
Conception, simulation et tests de systèmes de stockage d'énergie électrique

Dans le cadre d'un projet commun, dSPACE et l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle ont développé un nouvel environnement de simulation pour les systèmes de stockage d'énergie électrique. Il supporte une palette étendue de caractéristiques de batteries physiques. Sous la dénomination « Toolbox Speichersysteme » (Boîte à outils de stockage d'énergie) un nouveau modèle de simulation développé à l'Institut pour l'électronique de puissance et les moteurs électriques (ISEA) de l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle a été combiné à une interface utilisateur graphique dSPACE. La solution créée permet de simuler de façon réaliste et confortable le comportement électrique et thermique de diverses technologies de batteries, de supercondensateurs et d'autres systèmes de stockage d'énergie électrique, suivant leur construction et leurs systèmes de refroidissement.

Pour la technologie des batteries lithium-ion, critique pour l'électromobilité, l'environnement de simulation offre de nombreuses options de configurations aux développeurs. Ces options incluent divers aspects tels que la technologie, la forme géométrique d'une batterie, le nombre et l'agencement des cellules de stockage, les topologies de câblage ou le système de refroidissement périphérique. Le modèle de simulation utilise ces configurations pour calculer le comportement thermique et électrique d'une batterie donnée, autant au niveau de la cellule qu'au niveau de l'ensemble du système et il simule les effets thermiques avec une résolution locale élevée. Ainsi, les développeurs peuvent désormais analyser la stratégie de refroidissement et identifier les « points chauds » potentiels qui pourraient se déclencher au cours de l'utilisation de la batterie.

Le nouvel environnement de simulation est intégré à la chaîne d'outils dSPACE afin de permettre la simulation de la batterie soit hors ligne sur une plate-forme PC, soit en temps réel avec un calculateur de système de gestion de la batterie sur un simulateur Hardware-In-the-Loop (HIL). Les fonctions de base, telles que l'automatisation et la gestion de données, sont supportées. Un processus de développement continu est ainsi assuré de la conception du système de la batterie aux tests du calculateur du système de gestion de la batterie (BMS). Toolbox Speichersysteme a déjà été validé dans un projet industriel et est à présent disponible en tant que solution éprouvée pour les projets de développement.

Le projet de recherche qui est subventionné par l'Union Européenne et la région allemande de la Rhénanie du Nord Westphalie, se concentre sur le processus de développement basé sur modèle pour les systèmes de stockage d'énergie et de gestion de batterie (BMS). Les processus de ce type sont largement utilisés dans le secteur de l'automobile pour les systèmes de moteurs électriques et les groupes motopropulseurs électrifiés, entre autres. Toolbox Speichersysteme supporte l'ensemble du processus, de la conception virtuelle d'une batterie à la simulation embarquée afin de tester le calculateur BMS. Le modèle peut être configuré par paramétrage. Par exemple, la topologie, la forme géométrique de la batterie, ses caractéristiques électriques et le niveau de détail peuvent être définis au moyen de paramètres et utilisés immédiatement dans la simulation. Le modèle de simulation peut être utilisé dans des applications de traction ainsi que dans d'autres domaines tels que l'alimentation en énergie, les technologies industrielles et d’habitation.


  Source : dSPACE



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