Nueva prueba de laboratorio para simular condiciones de batería realistas
En el proyecto MEF-BILL, los investigadores del Fraunhofer LBF trabajan en un nuevo método para probar las baterías en condiciones reales. Para ello, los investigadores de Darmstadt están combinando una instalación de pruebas multiambiente con una simulación computacional de vehículos.
Hasta ahora, las pruebas de laboratorio de las baterías de los e-vehículos están muy lejos de la realidad. Esto se debe, en parte, a que se suele utilizar un perfil de corriente con un perfil idealizado como base para la evaluación en el laboratorio. Por lo tanto, las pruebas iniciales en condiciones reales a menudo sólo pueden realizarse una vez que se dispone de un prototipo de vehículo conducible.
El Fraunhofer LBF ha desarrollado ahora una prueba de laboratorio en el proyecto MEF-BILL que pone a prueba las baterías en condiciones realistas. El título del proyecto significa "Battery In The Loop @ LBF" en referencia a la categorización del procedimiento de prueba como la llamada simulación "hardware-in-the-loop". Pero una tras otra: Los investigadores imitan los movimientos de la carrocería del vehículo mediante una mesa vibratoria que puede moverse en todas las direcciones gracias a seis cilindros hidráulicos. En el corazón del sistema se encuentra la simulación informatizada del vehículo, que se basa en la información de entrada dinámica, es decir, los investigadores comprueban continuamente los parámetros reales de la batería y los retroalimentan a la simulación.
En estos parámetros influyen principalmente las cargas eléctricas, los movimientos del vehículo y los aspectos climáticos. "El enfoque convencional ha consistido en probar estos tres factores por separado en el laboratorio con ensayos que tienen tiempos de ejecución estándar. En el mundo real, sin embargo, estos factores son interdependientes y se afectan mutuamente de forma compleja", afirma el instituto de Darmstadt. En el MEF-BILL, los expertos prueban estos parámetros de carga simultáneamente y en su interacción. Y más aún: también simulan el vehículo en rutas muy diferentes, con velocidad y carga variables.
"Ahora estamos llevando la carretera al laboratorio y combinando nuestro banco de pruebas multifísicas con una simulación computacional del vehículo. Esto significa que podemos probar las baterías en condiciones realistas antes de que exista físicamente un vehículo prototipo", explica el Dr. Riccardo Bartolozzi, experto técnico en simulación numérica de sistemas del Fraunhofer LBF. "De este modo, ganamos mucho tiempo en el proceso de desarrollo y mejoramos significativamente la calidad de los resultados". El sistema está listo para su uso y los preparativos para la demostración final ya están en marcha, según el informe.
Uno de los retos más importantes que el equipo tuvo que dominar al desarrollar la prueba de laboratorio fue el carácter en tiempo real de la simulación. "Por ejemplo, si se realiza una prueba para investigar diez segundos de funcionamiento, la simulación completa no puede durar ni un instante más de diez segundos", explican los investigadores. Para lograrlo, hubo que reducir la complejidad de los cálculos. El Fraunhofer LBF habla de un equilibrio "óptimo entre complejidad y tiempo de cálculo".
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