Ingeniería de baterías

Puede aprovechar un gemelo digital integral de Siemens Digital Industry Software para optimizar el diseño de la batería desde la célula hasta el paquete. Esto permite a los ingenieros simular y probar varias iteraciones de diseño en un entorno virtual, optimizando el rendimiento, la gestión térmica y la integridad estructural sin necesidad de crear prototipos físicos exhaustivos. Puede validar los diseños desde el principio mediante simulaciones basadas en modelos, lo que reduce el tiempo de comercialización y los costes. Además, un entorno de colaboración entre dominios integra los equipos de química, mecánica y software para garantizar una coordinación perfecta del diseño. Por último, nuestras soluciones de desarrollo de productos basadas en los requisitos ayudan a equilibrar factores críticos como la seguridad, la densidad energética y la capacidad de fabricación de forma más rápida y con una trazabilidad total.

Ofertas de la cartera Simcenter de Siemens herramientas de simulación avanzadas que predicen y optimizan con precisión la gestión térmica de las baterías de los vehículos eléctricos. Al modelar la interacción de los subsistemas térmicos, eléctricos y mecánicos, Simcenter ayuda a garantizar que las baterías funcionan dentro de rangos de temperatura seguros, evitando el sobrecalentamiento y la fuga térmica. La integración de Simcenter con las tecnologías CFD permite un análisis preciso de las estrategias de refrigeración y la eficiencia energética, lo que garantiza un mejor rendimiento, una mayor duración de la batería y la seguridad general del vehículo en condiciones reales.

Un sistema de gestión de baterías (BMS) monitorea continuamente el rendimiento, equilibra los voltajes de las celdas y garantiza que la batería se mantenga dentro de sus límites de seguridad. Con el flujo de trabajo conectado de extremo a extremo de Siemens, se optimiza la colaboración entre los ingenieros de células, los desarrolladores de algoritmos de control y los ingenieros de software integrado. El enfoque aprovecha la simulación del sistema para validar el comportamiento del BMS en todas las etapas del desarrollo. Además, el proceso de desarrollo del software sigue las mejores prácticas que garantizan el cumplimiento de la norma ISO26262, el autosar y la ciberseguridad. Este enfoque integrado y basado en modelos acelera el desarrollo sin defectos y la validación segura del software BMS, lo que garantiza resultados más rápidos y fiables, a la vez que cumple con los estándares de seguridad y rendimiento.

Una pila de batería es el componente fundamental de una batería, en la que la energía química se convierte en energía eléctrica mediante reacciones electroquímicas. Por lo general, cada celda se compone de un ánodo, un cátodo, un electrolito y un separador, que trabajan en conjunto para generar un voltaje y una capacidad específicos. En las aplicaciones modernas, la química celular (ya sea de iones de litio, de estado sólido o más) desempeña un papel fundamental a la hora de determinar la densidad energética, la seguridad y el ciclo de vida. Para los fabricantes, optimizar el rendimiento de las células si bien reducir los costes es crucial, ya que los avances a nivel celular afectan directamente a la eficiencia de la batería y a la competitividad general del mercado. El futuro del almacenamiento de energía depende de los avances en la química y el diseño de las células.

Un paquete de baterías es un conjunto de celdas de batería individuales ensambladas para ofrecer el voltaje y la capacidad deseados para una aplicación específica. Más allá de combinar celdas, implica un diseño complejo, una gestión térmica y sistemas de gestión de baterías (BMS) para garantizar la seguridad, la longevidad y el rendimiento. En los sectores de alta demanda, como los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía, la optimización de la densidad de paquetes, los mecanismos de refrigeración y los ciclos de carga es fundamental para superar los límites de la eficiencia energética. A medida que la tecnología de las baterías evoluciona, diseño de paquete se convierte en un diferenciador clave a la hora de reducir los costes, mejorar la autonomía y acelerar la electrificación de las industrias. Para los fabricantes, el desafío consiste en equilibrar la innovación con una producción escalable y rentable.