Ingegneria delle batterie

Può sfruttare un gemello digitale completo di Siemens Digital Industry Software per ottimizzare la progettazione della batteria dalla cella al pacco. Ciò consente agli ingegneri di simulare e testare varie iterazioni di progettazione in un ambiente virtuale, ottimizzazione delle prestazioni, gestione termica e integrità strutturale senza prototipazione fisica estesa. Può convalidare precocemente i progetti utilizzando simulazioni basate su modelli, riducendo il time-to-market e i costi. Inoltre, un ambiente di collaborazione interdominio integra team chimici, meccanici e software per garantire un coordinamento perfetto della progettazione. Infine, le nostre soluzioni di sviluppo dei prodotti basate sui requisiti aiutano a bilanciare fattori critici come sicurezza, densità di energia e producibilità più velocemente e con una tracciabilità completa.

Il portafoglio di offerte Simcenter di Siemens strumenti di simulazione avanzati che prevedono e ottimizzano con precisione la gestione termica delle batterie dei veicoli elettrici. Modellando l'interazione dei sottosistemi termici, elettrici e meccanici, Simcenter aiuta a garantire che le batterie funzionino entro intervalli di temperatura sicuri, prevenendo il surriscaldamento e l'instabilità termica. L'integrazione di Simcenter con le tecnologie CFD consente un'analisi precisa delle strategie di raffreddamento e dell'efficienza energetica, garantendo prestazioni migliorate, maggiore durata della batteria e sicurezza generale del veicolo in condizioni reali.

Un sistema di gestione della batteria (BMS) monitora continuamente le prestazioni, bilancia le tensioni delle celle e garantisce che la batteria rimanga entro i limiti di sicurezza. Con il flusso di lavoro connesso end-to-end di Siemens, la collaborazione tra ingegneri cellulari, sviluppatori di algoritmi di controllo e ingegneri del software integrato è semplificata. L'approccio sfrutta la simulazione del sistema per convalidare il comportamento del BMS in tutte le fasi dello sviluppo. Inoltre, il processo di sviluppo del software segue le migliori pratiche che garantiscono la conformità a ISO26262, autosar e sicurezza informatica. Questo approccio integrato e basato su modelli accelera lo sviluppo senza difetti e la convalida sicura del software BMS, garantendo risultati più rapidi e affidabili nel rispetto degli standard di sicurezza e prestazioni.

Una cella batteria è l'elemento fondamentale di una batteria, in cui l'energia chimica viene convertita in energia elettrica attraverso reazioni elettrochimiche. Ogni cella è in genere costituita da un anodo, un catodo, un elettrolita e un separatore, che lavorano insieme per generare una tensione e una capacità specifiche. Nelle applicazioni moderne, la chimica cellulare, che si tratti di ioni di litio, a stato solido o altro, svolge un ruolo fondamentale nel determinare la densità di energia, la sicurezza e la durata del ciclo. Per i produttori, ottimizzazione delle prestazioni delle celle mentre la riduzione dei costi è fondamentale, poiché i progressi a livello di cella influiscono direttamente sull'efficienza delle batterie e sulla competitività complessiva del mercato. Il futuro dello stoccaggio di energia dipende dalle scoperte nella chimica e nella progettazione delle cellule.

Un pacco batteria è un insieme di singole celle della batteria assemblate per fornire la tensione e la capacità desiderate per un'applicazione specifica. Oltre alla semplice combinazione di celle, implica un design complesso, una gestione termica e sistemi di gestione della batteria (BMS) per garantire sicurezza, longevità e prestazioni. In settori ad alta domanda come i veicoli elettrici e lo stoccaggio di energia, l'ottimizzazione della densità degli imballaggi, dei meccanismi di raffreddamento e dei cicli di ricarica sono fondamentali per superare i limiti dell'efficienza energetica. Con l'evolversi della tecnologia delle batterie, design del pacchetto diventa un elemento chiave di differenziazione per ridurre i costi, migliorare l'autonomia e accelerare l'elettrificazione delle industrie. Per i produttori, la sfida è bilanciare l'innovazione con una produzione scalabile ed economica.