Hernieuwbare energieën vormen volgens velen de toekomst voor het individuele verkeer. Virtuele batterijen van het Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) helpen industrie en onderzoek bij het besparen van tijd en geld tijdens de ontwikkeling van elektrische voertuigen. Virtuele batterijen zijn voorbeelden van echte batterijen: een elektrische energiebron wordt door een computerprogramma zo gestuurd en geregeld, dat een elektrische ver-bruiker de virtuele batterij niet van een echte batterij kan onderscheiden.
De hersenen van zo’n systeem worden gevormd door een programmeerbare geheugen met besturing en een programma dat het gedrag van een echte batterij exact simuleert. In een laboratorium werken de ingenieurs van IWES met virtuele batterijen voor stroomsterktes tot ver over de 1000 A. Daarmee kunnen zeook een vette kortsluiting in het boordnet testen.
Wat zo eenvoudig lijkt, is vaak zeer moeilijk. De wiskundige beschrijving van het dynamisch gedrag van een normale startbatterij is een aparte uitdaging. Toch is het gelukt om zo’n programma te ontwikkelen. Hierbij zijn alle relevante fysische en elektrochemische processen als modellen in de geheugencellen opgeslagen, zodat de software met de door de batterijfabrikant beschikbaar gestelde data volledig beschikt over alle parameters. Diverse ondernemingen werken inmiddels al met deze simulatiesoftware.
Elektrische voertuigen
De expertise wordt nu ook op batterijtechnologieën voor toekomstige elektrovoertuigen toegepast. Hierbij gaat de aandacht vooral naar de lithium-ion systemen, een batterij technologie die in de apparatentechniek al lang wordt gebruikt maar als vervanger voor brandstoftanks nog aan het begin van de ontwikkeling staat.
Scenario’s van elektromobiliteit met gebruik van hernieuwbare energieën wekken technische en economische vragen over netkoppeling en netintegratie op. Daarbij komen verschillende facetten van de voertuigtechniek aan de orde, voor zover ze de wisselwerking met het elektrisch net betreffen. Het succes van de elektromobiliteit zal onder andere afhangen van de mate waarin het lukt om het netmanagement van de hernieuwbare energieën te optimaliseren.
Virtuele batterijen van lithium-ion systemen voor voertuig- en toeleverings-industrie komen deze herfst beschikbaar.