Batteriemodellierung und Entwicklung von Batteriemanagementsystemen mit Simulink

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Erste Schritte mit einer Batteriezelle

Ziel: Modellieren einer Zelle mit hoher Genauigkeit und Konstruieren von Lade- und Entladeschaltungen.

• Definieren von Fachbegriffen in Zusammenhang mit Batterien (Zellkapazität, C-Rate, Leerlaufspannung)
• Modellieren einer Zelle gemäß des Ersatzschaltungsmodells
• Hinzufügen von thermischen Effekten und Alterungseffekten in Zellen
  
• Modellieren einer Lade- und Entladeschaltung mit Simscape™ Battery™

Charakterisieren einer Zelle

Ziel: Durchführung einer Parameterschätzung für eine bestimmte Zelle.

• Vorbereiten des Modells und der experimentellen Daten für die Zellencharakterisierung
• Übersicht über die Parameterschätzung
• Charakterisieren von Zellen

Modellieren eines Batteriesatzes

Ziel: Modellieren von Batteriemodulen und -Sätzen mit Simscape™ Battery™. Modellieren von an Batterien befestigten Kühlplatten.

• Erstellen von Batteriemodulen und -Sätzen mit der Battery Builder App 
  
• Generieren benutzerdefinierter Module und Satzblocks für die Simulation
  
• Modellieren von Ableitwegen für Umgebungswärme und Kühlung
• Befestigen von Kühlplatten an Batterien

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Schätzen des Ladezustands

Ziel: Schätzen des Ladezustands und des Systemzustands einer Batterie.

• Schätzen des Ladezustands einer Zelle mittels Coulomb-Zählung und erweiterter Kalman-Filter
• Schätzen des Ladezustands einer Zelle
• Schätzen des Ladezustands und des Systemzustands eines Batteriesatzes
  

Batteriemanagementsystem

Ziel: Entwickeln der Schlüsselfunktionen eines Batteriemanagementsystems

• Übersicht über ein Batteriemanagementsystem
• Entwerfen einer Überwachungssteuerung für das Batteriemanagementsystem mit Stateflow^®
• Integrieren der Konstantstrom-Konstantspannung-Ladelogik und des Zustandsschätzungs-Algorithmus
• Implementieren eines passiven Zellenausgleichs mit Simscape und Stateflow
• Erstellen von Testszenarien für das Batteriemanagementsystem mit Simulink Test™
  
  

Fehlerüberwachung und Berechnung der Stromgrenzen

Ziel: Berechnen der Lade- und Entladestromgrenzen für einen Batteriesatz zur Einhaltung von Entwurfsanforderungen und Detektieren von Fehlern während des Betriebs.

• Berechnen der Stromgrenzen für eine Anwendung
• Auslösen von Fehlern im Batteriesatz
• Detektieren von Fehlern aufgrund von Überspannung/-strom, Kurzschlüssen und Unterspannung/-strom, Temperatur und Sensorfehlern während des Betriebs einer Batterie