Elektrifizierung

MATLAB und Simulink für Batteriesysteme

Entwicklung von Batteriepacks und Batteriemanagementsystemen

Transport

Erstellen von Batteriemodellen und Entwickeln von Batteriepacks

Simulink® und Simscape Battery™ bieten Ihnen eine Entwicklungsumgebung, in der Sie Batteriezellen modellieren, verschiedene Batteriepack-Architekturen entwickeln sowie thermische und elektrische Reaktionen von Batteriepacks unter normalen und Störungsbedingungen beurteilen können. 

  • Parametrisieren Sie Zellen gemäß Herstellerdatenblättern
  • Erstellen Sie bedarfsgerechte Batteriemodelle mit unterschiedlichen Auswirkungen, Geometrien und Topologien
  • Modellieren Sie Kühlplatten mit individuell erstellbaren Flüssigkeitspfaden und thermischen Anschlüssen am Batteriepack
  • Untersuchen Sie die Temperaturschwankung zwischen den Zellen und messen Sie die Kühleffizienz
  • Wählen Sie eine angemessene Modellauflösung, um ein Gleichgewicht zwischen Modelltreue und Simulationsgeschwindigkeit zu finden

„Die Beurteilung der Leistung von Batteriepacks mithilfe von Hardware-Prototypen kann sowohl zeitaufwändig als auch kostspielig sein, daher setzen wir auf Simulationen, um Hardware-Tests zu minimieren. Die Modellierung und Simulation mit MATLAB, Simulink und Simscape ist schneller, sicherer und kostengünstiger als das Erstellen physischer Prototypen.“

Cecilia Wang, Romeo Power

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Entwicklung von Algorithmen für Batteriemanagementsysteme

Nutzen Sie Simulink und Simscape™ zur Entwicklung von Algorithmen, die die gewünschte Leistung, Betriebssicherheit und eine akzeptable Lebensdauer unter verschiedenen Betriebs- und Umgebungsbedingungen gewährleisten. Verifizieren Sie funktionale Aspekte der BMS-Entwicklung auf Verhaltensmodellen von Batterien, elektrischen Schaltkreisen, Umgebungsbedingungen und Lasten. Gewinnen Sie Einblicke in das dynamische Verhalten des Batteriepacks und testen Sie die Effektivität von BMS-Algorithmen, um:

  • Zellspannung und Temperatur zu überwachen
  • den Ladezustand (State of Charge, SOC) und den Systemzustand (State of Health, SOH) zu schätzen
  • das Ladeprofil zu steuern
  • den Ladezustand einzelner Zellen auszugleichen
  • den Batteriepack von Quelle und Last zu isolieren, falls erforderlich

„Tools von MathWorks haben es uns ermöglicht, wichtige Batteriemanagement-Technologie basierend auf unserem Know-how zu entwickeln, in einer Umgebung, die die frühzeitige und kontinuierliche Verifikation unseres Entwurfs begünstigte.“

Dr. Xiaokang Liu, Dongfeng Electric Vehicle

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Testen und Verifizieren von Algorithmen für Batteriemanagementsysteme

Generieren Sie C/C++ und HDL-Code aus Simulink- und Simscape-Modellen für Rapid Prototyping (RP) oder Hardware-in-the-Loop(HIL)-Tests zur Validierung von BMS-Algorithmen mithilfe von Echtzeit-Simulationen. Emulieren Sie den BMS-Controller, um Algorithmen vor der Codegenerierung- und Implementierung auf einem Mikrocontroller oder FGPA zu validieren. Testen Sie BMS-Controller vor dem Einsatz von Hardware-Prototypen, indem Sie HIL-Tests durchführen, um das Ausgleichen des Batteriesystems zu simulieren.

„Speedgoat bietet uns in Verbindung mit MathWorks Produkten einen äußerst effizienten Workflow für das Entwickeln, Testen und Validieren von Algorithmen für unsere Batteriemanagementsysteme ...“

Marc Lucea, Leclanché SA

Codegenerierung und -bereitstellung

Generieren Sie lesbaren, kompakten und effizienten C/C++ und HDL-Code aus Batteriesystem-Algorithmen für die Implementierung auf Produktions-Mikrocontrollern, FPGAs und ASICs.

  • Nutzen Sie Embedded Coder® und die Hardware-Unterstützungspakete für die Generierung von Embedded Code und die Bereitstellung von ARM® Cortex®-A/M/R-, TI C2000-, STM32-, Infineon® AURIX™-, Xilinx® Zynq®- und Intel® SoC-Bausteinen
  • Verwenden Sie HDL Coder™ und die Hardware-Unterstützungspakete für die HDL-Codegenerierung und die Bereitstellung auf Bausteinen von Intel (FPGA, SoC), Xilinx (FPGA, Zynq, RFSoC) und Mikrochip (FPGA, SoC)
  • Optimieren Sie die Einstellungen für die Codegenerierung, verbessern Sie die Codeeffizienz und erleichtern Sie die Integration mit Legacy-Code, vorhandenen Datentypen sowie vorhandenen Kalibrierparametern.

„Wir generieren AUTOSAR-konformen C Code aus unseren Reglermodellen mithilfe von Embedded Coder und dem Embedded Coder Support Package for AUTOSAR Standard.“

Duck Young Kim, Won Tae Joe und Hojin Lee, LG Chem