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ETAS Inc. et Maplesoft™ ont annoncé aujourd’hui le lancement d’un pack Simulateur des cellules de batterie en HIL (Hardware-in-the-Loop) répondant aux exigences les plus élevées en matière de test et calibration des systèmes de gestion de batterie. La solution est basée sur le modèle de batterie extrêmement fidèle et performant MapleSim de Maplesoft et le simulateur de cellule de batterie de grande précision BCS-LABCAR d’ETAS.

Les fournisseurs de systèmes de gestion de batterie (BMS) se heurtent à un certain nombre d’obstacles en ce qui concerne le test, la validation et la calibration. Les cycles de développement sont constamment raccourcis et les budgets pour prototypes réels sont limités. Les modèles de batterie extrêmement fidèles sont coûteux en ressources de calcul et par conséquent difficiles à exécuter en temps réel ; le processus de paramétrage prend du temps et exige généralement une connaissance approfondie des éléments de batterie. Outre ces défis, le système matériel de test ne dispose pas, dans bien des cas, de la précision de signal, de la plage de courant pour la compensation de charge ou de la dynamique d’émulation des cellules nécessaires afin de reproduire exactement les résultats issus du modèle de batterie haute-fidélité. La combinaison du hardware d’ETAS et du modèle d’installation de Maplesoft répond à ces défis.

Le simulateur d’éléments de batterie d’ETAS (BCS-LABCAR) est un système HIL ciblant plus spécifiquement le test du signal, la validation et la calibration des systèmes de gestion de batterie (BMS). Le BCS-LABCAR est un simulateur des cellules de batterie d’une grande précision permettant de simuler le comportement de packs et cellules de batterie individuels dans un large éventail de conditions de fonctionnement (compensation de surcharge des cellules, décharge profonde ou fonctionnement impulsionnel par exemple). Etant très modulaire et par conséquent évolutif, le système peut simuler jusqu’à 200 cellules de batterie. Le système contient en outre une cible de simulation temps réel (LABCAR-RTPC ETAS) assurant l’intégration aisée des modèles de batterie tiers, comme par exemple le modèle de batterie MapleSim, et leur exécution en temps réel.

Le contrôleur BCS-LABCAR compense activement ces amplitudes thermiques et ajuste la tension précise au niveau de la connexion du BMS avec une précision de +/- 500 µV sur une plage de 0,01 à 8,01 V par cellule. Cela permet de garantir que cette même précision sera atteinte dans toutes les plages de température, condition préalable à l’exécution de tests réalistes et reproductibles.

Le modèle de batterie MapleSim peut être généré à partir d’un large éventail de configurations et de chimie des éléments grâce à la Bibliothèque Batterie MapleSim. Développés dans le cadre d’une approche de discrétisation unique rigoureuse, les composants de la bibliothèque modélisent les réactions électrochimiques au sein de l’élément pour capter de nombreux détails impossibles d’obtenir dans d’autres modèles de batterie reposant habituellement sur une approche de circuit équivalent. Toutes les chimies importantes (à base de Li-Ion et de variantes NiMH) sont fournies, et peuvent être aisément calibrées à partir des données de test, à l’aide de l’outil d’évaluation de paramètres intégré pour une précision accrue. Les effets dynamiques incluant la récupération de charge, le profil de tension et l’état de charge, sont saisis selon le meilleur niveau de fidélité possible tout en offrant les performances d’exécution nécessaires aux applications temps réel. Pour les études thermiques, le modèle calcule également l’énergie perdue pendant les cycles de charge/décharge pouvant être incorporée dans le reste du système.

Une fois configuré dans MapleSim, le modèle cellule/pack/batterie peut être exporté en tant que code optimisé et facilement intégré dans la plate-forme temps réel pour test HIL. Dans ce cas, le code a été déployé à l’aide du standard FMI (Functional Mockup Interface interface de maquette fonctionnelle), désormais supporté par la plate-forme LABCAR-RTPC d’ETAS.

« Notre objectif primordial pour la Bibliothèque Batterie MapleSim est de fournir la fidélité dynamique nécessaire à nos clients tout en réalisant des performances temps réel », explique Paul Goossens, Vice-Président de Maplesoft en charge des Solutions d’ingénierie. « Il fallait pour ce faire développer les modèles à un niveau adéquat d’abstraction entre des modèles de circuits équivalents simples et des modèles CFD coûteux en ressources de calcul, qui n’ont aucune chance d’exécution en temps réel Nos modèles sont le fruit de décennies de recherche, en mobilisant des techniques d’avant-garde et en faisant appel à des technologies de résolution symbolique puissantes pour trouver le juste équilibre entre fidélité et performances, indispensable au travail que nous faisons avec ETAS ».

« Notre objectif est d’accroître en permanence l’efficacité de développement de nos clients et par conséquent, nous nous efforçons de leur fournir des solutions d’avant-garde », confie le Dr Tobias Kreuzinger, cadre dirigeant d’ETAS Inc. « En associant l’environnement BCS LABCAR d’une grande précision aux modèles de batterie MapleSim extrêmement rapides et fidèles, le test et la calibration des systèmes de gestion de batterie atteignent un niveau inédit sans précédent ».

http://www.etas.com/

http://fr.maplesoft.com