Ingénierie des batteries

Vous pouvez tirer parti d'un jumeau numérique complet de Siemens Digital Industry Software pour optimiser la conception de la batterie, de la cellule à l'emballage. Cela permet aux ingénieurs de simuler et tester différentes itérations de conception dans un environnement virtuel, optimisant les performances, la gestion thermique et l'intégrité structurelle sans prototypage physique approfondi. Vous pouvez valider les conceptions à un stade précoce à l'aide de simulations basées sur des modèles, afin de réduire les délais de mise sur le marché et les coûts. De plus, un environnement de collaboration interdomaines intègre les équipes chargées de la chimie, de la mécanique et des logiciels afin de garantir une coordination parfaite de la conception. Enfin, nos solutions de développement de produits axées sur les exigences aident à équilibrer des facteurs critiques tels que la sécurité, la densité énergétique et la fabricabilité plus rapidement et avec une traçabilité complète.

Les offres du portefeuille Simcenter de Siemens outils de simulation avancés qui prédisent et optimisent avec précision la gestion thermique des batteries des véhicules électriques. En modélisant l'interaction des sous-systèmes thermiques, électriques et mécaniques, Simcenter contribue à garantir que les batteries fonctionnent dans des plages de températures sûres, évitant ainsi la surchauffe et l'emballement thermique. L'intégration de Simcenter aux technologies CFD permet une analyse précise des stratégies de refroidissement et de l'efficacité énergétique, garantissant ainsi de meilleures performances, une plus grande autonomie de la batterie et la sécurité globale du véhicule en conditions réelles.

Un système de gestion de la batterie (BMS) surveille en permanence les performances, équilibre les tensions des cellules et garantit que la batterie reste dans ses limites de sécurité. Grâce au flux de travail connecté de bout en bout de Siemens, la collaboration entre les ingénieurs cellulaires, les développeurs d'algorithmes de contrôle et les ingénieurs en logiciels intégrés est rationalisée. L'approche s'appuie sur la simulation du système pour valider le comportement du BMS à tous les stades de développement. De plus, le processus de développement du logiciel suit les meilleures pratiques qui garantissent la conformité à la norme ISO26262, à Autosar et à la cybersécurité. Cette approche intégrée et basée sur des modèles accélère le développement sans défaut et la validation sécurisée du logiciel BMS, garantissant ainsi des résultats plus rapides et fiables tout en respectant les normes de sûreté, de sécurité et de performance.

Une cellule de batterie est la pierre angulaire d'une batterie, où l'énergie chimique est convertie en énergie électrique par le biais de réactions électrochimiques. Chaque cellule se compose généralement d'une anode, d'une cathode, d'un électrolyte et d'un séparateur, qui fonctionnent ensemble pour générer une tension et une capacité spécifiques. Dans les applications modernes, la chimie des cellules, qu'il s'agisse du lithium-ion, des solides ou autres, joue un rôle central dans la détermination de la densité énergétique, de la sécurité et de la durée de vie du cycle. Pour les fabricants, optimiser les performances des cellules alors que la réduction des coûts est cruciale, car les avancées au niveau des cellules ont un impact direct sur l'efficacité des batteries et la compétitivité globale du marché. L'avenir du stockage de l'énergie dépend des avancées en matière de chimie cellulaire et de conception.

Un bloc-batterie est un ensemble de cellules de batterie individuelles assemblées pour fournir la tension et la capacité souhaitées pour une application spécifique. Au-delà de la simple combinaison de cellules, cela implique une conception complexe, une gestion thermique et des systèmes de gestion de la batterie (BMS) pour garantir la sécurité, la longévité et les performances. Dans les secteurs à forte demande tels que les véhicules électriques et le stockage d'énergie, l'optimisation de la densité des emballages, des mécanismes de refroidissement et des cycles de charge est essentielle pour repousser les limites de l'efficacité énergétique. À mesure que la technologie des batteries évolue, design du pack devient un facteur de différenciation clé en matière de réduction des coûts, d'amélioration de l'autonomie et d'accélération de l'électrification des industries. Pour les fabricants, le défi consiste à trouver un équilibre entre innovation et production évolutive et rentable.