ENGINEERIGNET.BE - Een van de vereisten van het batterijpaspoort is dat het rapporteert over de conditie en prestaties van een batterij via een set State-of-X (SoX)-waarden.
Om hieraan te voldoen, ontwikkelde TNO een uitgebreid SoX-raamwerk, aangeduid als de SoX Toolchain.
Deze toolchain combineert alle essentiële data die momenteel nodig zijn om een batterij te laten functioneren met de aanvullende dynamische data die vereist zijn voor het batterijpaspoort.
Dit omvat de kernprestatie-indicatoren die al in batterijsystemen worden gebruikt en nieuwe, batterijpaspoortgerelateerde indicatoren die doorgaans niet beschikbaar zijn in bestaande Battery Management Systems (BMS), zoals round-trip-efficiëntie.
De nieuwe SoX Toolchain evalueert de prestaties van SoX-schattingen over de volledige levensduur van de batterij. “Dit stelt gebruikers in staat om de conditie en prestaties van batterijen continu en betrouwbaar te monitoren, zelfs wanneer de batterij in de loop van de tijd degradeert.”
Om de SoX-algoritmen te testen, moest de software worden gecombineerd met de BMS-hardware. “NXP bouwde een BMS-referentieontwerp met beveiligings-IC’s (chips) erop”, zegt Wenzel Prochazka van NXP.
“Binnen het BMS beschermen deze de gevoelige data en zorgen ze ervoor dat de informatie die door het SoX-algoritme wordt geleverd niet kan worden gemanipuleerd.”
“De chipsets hebben een extreem hoog beveiligingsniveau. Het is hetzelfde type als wordt gebruikt voor creditcards en paspoorten”, voegt Marc Manninger van NXP toe.
Dit beveiligingsniveau is cruciaal, bijvoorbeeld voor batterijfabrikanten, omdat zij juridisch aansprakelijk zijn voor de betrouwbaarheid van de data.
Het BMS bestaat verder uit meerdere softwarelagen met elk een eigen verantwoordelijkheid. Op het laagste niveau bevindt zich de meet- en acquisitielaag, die rechtstreeks communiceert met de hardware om ruwe signalen te meten, waaronder celspanning, stroom en temperatuur.
TNO en NXP blijven het systeem verder uitbreiden en valideren, zoals door het testen van de batterijpaspoortopzet met een LFP-batterijmodule. Ook is het doel de demonstrator op te schalen van een 50V-batterijmodule naar een 500V-batterijpakket.
Deze stap is essentieel om dichter bij industriële en mobiliteitstoepassingen te komen, waar hogere spanningsniveaus de standaard zijn.
Werken op dit niveau brengt aanvullende eisen met zich mee op het gebied van veiligheid, monitoring en regeling, die allemaal cruciaal zijn om aan te tonen dat het batterijpaspoortsysteem betrouwbaar kan functioneren in realistische gebruiksomgevingen.
