User Manual

Doc ID: BSDE
Date: 15.07.19
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6. Baeriesimulaon
6.1 Einführung
Der Zweck dieser Soware ist es, elektrische und physikalische Eigenschaen von besmmten Baerietypen möglichst naturgetreu
nachzubilden. Die erfolgt mit Hilfe eines bidirekonalen Netzgerätes aus z. B. der Serie PSB 9000. Zusammen mit der Soware kann
ein PSB-Gerät als eine Baerie mit variablen Werten betrachten werden:
• Baeriespannung
• Baeriekapazität
• Baerietemperatur
• Innenwiderstand
• Ladezustand
Mit Stand Juni 2019 können, basierend auf einer Blei-Säure-Baerie mit 12 V oder einer Lithium-Ionen-Baerie mit 3.7 V, Baeriepacks
aus bis zu 100 Baerien in Reihe und/oder Parallelschaltung simuliert werden. Das bedeutet, daß beim Baerietyp Lithium-Ionen
bis zu 370 V Baeriespannung und bei Blei-Säure sogar bis zu 1200 V möglich sind. Das Ganze spielt sich innerhalb der Nennwerte
des verwendeten PSB-Gerätes ab.
Die Simulaon einer Baerie hat ein paar Vorteile gegenüber einer echten Baerie. Man kann...
1) den anfänglichen Ladezustand (SOC) festlegen. Bei einer echten Baerie ist dieser meist unbekannt.
2) eine untypische bzw. „krumme“ Baeriekapazität denieren.
3) jede mögliche Baerie- und Umgebungstemperatur in einem Bereich von -10 bis +50 °C simulieren.
4) die simulierte Baerie laden bzw. entladen ohne zu riskieren, die Baerie durch Überladung oder Tiefentladung zu beschädigen
oder sogar zu zerstören.
5) eine Menge Zeit sparen, da die simulierte Baerie für einen Entladetest nicht erst aufgeladen werden muß. Das Netzgerät kann
jederzeit eine voll und teilweise geladene Baerie simulieren.
6) zwischen verschiedenen simulierten Baerien mit komple unterschiedlichen Spannungen und Kapazitäten schnell wechseln
ohne diese physikalisch vom Prüing trennen oder verbinden zu müssen.
6.2 Einschränkungen
Verglichen mit einer echten Baerie sind der Simulaon Grenzen gesetzt bzw. können besmmte Eigenschaen einer Baerie nicht
simuliert werden:
• Kurzschlußstrom und kurzzeige Überlasähigkeit: Eine echte Baerie kann einen nahezu unbegrenzten Strom liefern, wenn
auch nur für eine kurze Zeit. Das Netzgerät begrenzt jedoch seinen Ausgangs- und Eingangsstrom immer auf ein besmmtes
Maximum.
• Stets vorhandene Baeriespannung: die Spannung einer echten Baerie ist an deren Anschlüssen stets vorhanden, während
der DC-Anschluß des Netzgerätes nur während der laufenden Simulaon eine Spannung bereitstellt. Das Einschalten des DC-
Anschlusses erfordert zudem eine gewisse Hochlaufzeit (Sostart, ca. 150 Millisekunden). Die Ausgangsspannung des Gerätes
kann zudem stark zusammenbrechen, wenn die Strom- oder Leistungsgrenze (CC/CP) erreicht wird, was bei einer Baerie
durch eine weiche Kennlinie nicht so extrem wäre.
• Baerietemperaturerfassung: die Simulaon kann die in der Simulaon berechnete Baerietemperatur nicht als analogen
Wert auf z. B. der analogen Schnistelle herausgeben, wie als häe man einen Temperatursensor der vom einem Baerielader
o. ä. erfaßt werden kann. Und obwohl sich die Baerietemperatur während der Simulaon ändert, ist es nur ein digitaler Wert
in einer Bedienoberäche.
6.3 Eine Simulaon ablaufen lassen
Die simulierte Baerie kann entweder eine Quelle für eine DC-Last sein, was als Entladen betrachtet wird, oder eine Last für eine
externe DC-Quelle, was als Laden betrachtet wird. Die Simulaon wechselt automasch in den Modus Laden, sobald eine von extern
anliegende Spannung höher ist als die Baeriespannung der simulierten Baerie. Umgekehrt genauso für Entladen, was somit der
typische Modus wäre, wenn gar keine Last angeschlossen ist.
Um eine neue Simulaon zu starten, müssen grundsätzlich 2 Schrie erfolgen:
1) Konguraon
2) Inialisierung und Start
Nachdem alle Parameter im Tab „Baeriesimulaon“ konguriert wurden und das Gerät bereit ist, wird die Simulaon durch Klicken
auf „Inialisieren“ vorbereitet. Das gibt den Knopf „Start“ frei, mit dem dann sofort gestartet werden kann. Nach einem Stopp,
durch was auch immer verursacht, gibt es zwei Oponen:
• Die Simulaon kann nach manuellem oder alarmbedingtem Stopp fortgeführt werden, indem einfach erneut auf „Start“
geklickt wird, vorausgesetzt es wurde kein Parameter geändert
• Die Simulaon kann nur von vorn begonnen werden, indem man zuerst „Inialisieren“ und dann „Start“ klickt
Während des Simulaonsablaufs werden die angezeigten Werte ständig aktualisiert (siehe auch 5.2.2 und 5.2.3). Der Ladezustand
der Baerie wird dabei als Wert und als Fortschrisbalken dargestellt. Nachdem die Simulaon gestartet wurde, läßt man sie übli-
cherweise laufen und wendet die Aufmerksamkeit der Anwendung zu, in der die simulierte Baerie benögt wird.