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Virtuelle Batterien für die Entwicklung von Elektrofahrzeugen

Virtuelle Batterien sollen Industrie und Forschung dabei helfen, bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen Zeit und Geld zu sparen. Virtuelle Batterien sind Nachbildungen echter Batterien: eine elektrische Energiequelle wird durch ein Computerprogramm so gesteuert und geregelt, dass ein elektrischer Verbraucher die virtuelle Batterie nicht von einer echten Batterie unterscheiden kann. Die Virtuelle Batterie des Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) soll Entwicklern gute Funktionen bieten. Gezeigt wird das Entwicklungstool derzeit im Rahmen der Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) 2011 in Frankfurt am Main am Hessenstand zur Elektromobilität.

Auch wenn das Thermometer in Deutschland gerade 38 Grad Celsius anzeigt, kann Matthias Puchta, Doktorand im Fraunhofer IWES in Kassel, ausprobieren, ob sein Versuchsfahrzeug bei sibirischer Kälte noch anspringt. Mithilfe der virtuellen Batterie. Das Gehirn solcher Systeme ist eine speicherprogrammierbare Steuerung - nicht größer als eine Faust - und ein Programm, das das Verhalten echter Batterien mathematisch präzise simuliert. Im Labor arbeiten die Ingenieure des IWES mit virtuellen Batterien für Stromstärken bis weit über 1000 Ampère. "Damit können wir auch mal satte Kurzschlüsse im Bordnetz testen", erklärt Puchta. Was sich einfach anhört, sei manchmal sehr schwierig: Gerade die mathematische Beschreibung des dynamischen Verhaltens gewöhnlicher Starterbatterien sei eine eher ungewöhnliche Herausforderung. Trotzdem haben es die Wissenschaftler des Instituts geschafft, solche Programme zu entwickeln und als Industriestandard zu etablieren. Modelliert werden alle relevanten physikalischen und elektrochemischen Prozesse in den Speicherzellen, so dass die Software mit einfach verfügbaren Daten der Batteriehersteller vollständig parametriert werden kann.

(Bild: Fraunhofer IWES | Volker Beushausen)
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