Simulationstools für optimierte Batterieprüfungen
UL Solutions unterstützt Kunden aus den Bereichen Batterieherstellung und -forschung sowie Erstausrüster (OEMs) mit der Entwicklung von Software- und Hardwarelösungen. Wir bieten Softwaretools für ein effizienteres Produktdesign, eine beschleunigte Entwicklung und geringere Gesamtkosten.
Wie wir Sie unterstützen können
Unser Portfolio umfasst Modelle unterschiedlicher Komplexität, mit denen die Batterieleistung simuliert werden kann. Diese Modelle werden auf Basis realer Testdaten aus unserem Labor oder Kundendaten entworfen, implementiert, parametriert und validiert. Diese Tools können auch in Echtzeitanwendungen für Batteriemanagementsysteme (BMS) eingesetzt werden, um den aktuellen Batteriezustand im Gerät einzuschätzen und zu überwachen.
Diese Angebote sind Teil unseres umfassenden Dienstleistungsspektrums in den Bereichen Batterieprüfung, -modellierung, -diagnose und Beratung und basieren auf der umfangreichen Expertise unseres Teams rund um Batterien und elektrochemische Energiespeichersysteme.
UL Solutions bietet von der Prüfung bis zur Inbetriebnahme Folgendes:
- Testdesign und -durchführung
- Modellkonzept, Implementierung, Parametrisierung und Validierung
- Softwarekonzept, Implementierung, Parametrisierung (und Tests), Validierung (Model-in-the-Loop (MIL), Software-in-the-Loop (SIL), Processor-in-the-Loop (PIL) und Hardware-in-the-Loop (HIL)) sowie Integration
- Validierung auf Systemebene (Batterie + Sensor + Prüfstand)
Unterstützung für verschiedene Batterietypen
Lithium-Ionen-Batterien
Lösungen mit hoher Energiedichte für Automobil- und Industrieanwendungen
Blei-Säure-Batterien
Zuverlässige Modellierung für klassische Energiespeichersysteme
Natrium-Ionen-Batterien
Unterstützung neuer Technologien für Speicherlösungen der nächsten Generation
Batterien der nächsten Generation (Festkörper + Lithium-Schwefel)
Innovative Modellierung für zukünftige Batterietechnologien
Batteriemodellierung und -simulation, Tools zur Überwachung und Diagnose des Batteriezustands
Zu unseren Leistungen gehören Software zur Batteriemodellierung und -simulation sowie Tools zur Überwachung und Diagnose des Batteriezustands.
Batteriemodellierung und -simulation
Implementierung, Parametrisierung und Validierung von Batteriemodellen zur Vorhersage von Leistung und Lebensdauer, parametrisiert anhand spezifischer Testdaten realer Zellen.
Zellmodellierung und -simulation für Leistung und Lebensdauer
- Elektrisches Ersatzschaltbild (Electrical Equivalent Circuit Model, EECM)
- Elektrochemische Modelle
- Alterungsmodelle
- Zellverständnis (ICA/DVA)
- Blei-Säure-Modelle
- Zellmodelle mit Lithium-Eisenphosphat (LFP)
Überwachung und Diagnose des Batteriezustands
Konzeption, Parametrisierung, Implementierung und Validierung von Funktionen für die integrierte Batteriezustandsüberwachung (BMS) anhand realer Batterien – von Modell-in-the-Loop (MIL) bis hin zu Hardware-in-the-Loop (HIL).
Integrierte Batteriezustandsüberwachung
- Hardwareentwicklung
- Systemnahe Softwareentwicklung
- Überwachung von Lithium-Ionen-Batterien
- Überwachung von LFP-Batterien
- Überwachung von Blei-Säure-Batterien
- Echtzeit-Validierung der entwickelten Funktionen (Batterieprüfung mit Sensoren)
Warum ist UL Solutions der ideale Partner?
Maßgeschneiderter Prüfaufbau für Ihr Modell
Abhängig von der erforderlichen Softwarelösung können spezifische Prüfaufbauten erstellt werden, um bestimmte Batteriephänomene oder integrierte Funktionen zu parametrisieren.
Prüfung und Entwicklung
Wir bieten Ihnen ein umfassendes Lösungspaket. In unseren Laboren können Sie Ihre Batterien prüfen und gemeinsam mit unserem Team Hardware- und Softwarelösungen für Batterien entwickeln.
White-Box-Lösungen
Wir stellen eine vollständig offene Batteriesoftware bereit – ohne Lizenzkosten und Wartungsgebühren – und bieten unseren Kunden so eine umfassende Unterstützung.
Maßgeschneiderte Prüfverfahren
Wir unterstützen Sie bei der Konzeption geeigneter Prüfverfahren und -protokolle, die Sie benötigen, um Ihre Batterie zu testen und Ihre Batteriesoftware zu entwickeln.
+15 Jahre Erfahrung mit Batterien
Unser Team besteht aus Batterieexperten mit über 15 Jahren Praxiserfahrung.
Software für Ihre Batterie
Unsere langjährige Erfahrung und unser Know-how umfassen alle elektrochemischen Energiespeichersysteme – von Lithium-Ionen- bis zu Blei-Säure-Batterien.
UL Solutions setzt auf umfangreiche Erfahrung in der Batteriebewertung
Unser Expertenteam, darunter auch renommierte Batterieforscher, leistet einen entscheidenden Beitrag zur Verbesserung der Batterieleistung und -sicherheit. Weitere Informationen zu unseren Dienstleistungen finden Sie in unserem Leitfaden.
Häufig gestellte Fragen
- Wie arbeiten wir?
Kunden können ihre Software mit Unterstützung unserer Experten entwickeln. Sie können Ihre eigenen Zell- und Batteriedaten bereitstellen oder Ihre Batterie in unserem Labor umfassend testen lassen. In beiden Fällen werden das Modell bzw. die Funktionen in allen Betriebsbereichen validiert – entweder anhand unabhängiger Validierungsdaten oder direkt in einem Aufbau, bei dem der Batteriesensor an echten Batterien montiert und getestet wird.
- Wer sind unsere Kunden?
- OEMs für Personenkraftwagen sowie Tier-1-, Tier-2 und Tier-3-Zulieferer
- OEMs für mittelschwere und schwere Nutzfahrzeuge
- OEMs für Off-Highway-Fahrzeuge und industrielle Anlagen
- Branche für Unterhaltungselektronik
- Telekommunikationsbranche
- Hersteller von Batteriezellen und Batterie-Energiespeichersystemen (BESS)
- Warum bieten wir das White-Box-Modell an?
Wenn Sie Ihre Softwarelösung gemeinsam mit uns entwickeln, sind Sie voll und ganz in das Projekt eingebunden. Sie lernen, wie Sie die generierten Daten zur Parametrisierung von Modellen und Algorithmen nutzen können. Das Ergebnis ist eine Software, die für Endkunden vollständig zugänglich und transparent ist (vollständig offen mit transparentem Code).
- Welche Software verwenden wir?
Kunden können während der Projektentwicklung Vorschläge zur verwendeten Software machen. Wir können mit allen im Batteriebereich üblicherweise eingesetzten Softwareprogrammen arbeiten, darunter Matlab/Simulink, Python, C/C++, Comsol und Ansys.
- Warum ist das Testen so wichtig?
Tests sind ein wesentlicher Bestandteil der Parametrisierung und Validierung von Modellen und integrierten Batteriefunktionen. Jede Zelle zeichnet sich durch verschiedene Faktoren aus (Größe, Form, Chemie, Materialien, Elektrolyt, hohe Energiedichte vs. hohe Leistungsdichte). Liegen keine spezifischen Daten vor, empfehlen wir unseren Kunden deshalb immer, eine Mindestanzahl an Tests durchzuführen, um das spezifische Verhalten einer neuen Zelle zu charakterisieren. Bei Batteriesoftware sind Zellprüfungen in den meisten Fällen unverzichtbar.
- Warum funktionieren herkömmliche BMS nicht richtig?
Herkömmliche BMS sind so konzipiert, dass sie mit möglichst wenigen Anpassungen „akzeptabel“ mit verschiedenen Zellen und Batterietechnologien funktionieren. Dies reduziert jedoch die Genauigkeit und Präzision der Echtzeit-Schätzung des Batteriezustands. Um die Batterieauslastung zu verbessern und die Leistung unter Berücksichtigung der Sicherheit zu maximieren, müssen daher spezifische, maßgeschneiderte Funktionen für Batterien mit besonderen Eigenschaften entwickelt, parametrisiert und validiert werden. Ein typisches Beispiel hierfür sind Lithium-Eisen-Batteriezellen (LFP) mit Lithium-Eisenphosphat-Kathode. Wir verfügen über umfangreiche Erfahrung in der Modellierung und Echtzeit-Schätzung des Zustands von LFP-Zellen, die wir an Universitäten sowie in industriellen Projekten gesammelt haben. Dank unseres fundierten Verständnisses dieser Phänomene können wir die typischen bekannten Eigenschaften von LFP-Zellen angehen (flach verlaufende Leerlaufspannung und deren Hysterese, sprunghafter Spannungsanstieg während des Ladevorgangs, verminderte Leistung bei niedrigen Temperaturen).
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Kontaktieren Sie unser Team
Kontaktieren Sie uns, um eine Demo zu vereinbaren und zu erfahren, wie sich durch die Modellierung und Simulation von Batterieprüfungen Zeit und Kosten im Produktentwicklungsprozess reduzieren lassen.
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