バッテリーエンジニアリング

Siemens デジタルインダストリーSoftware 包括的なデジタルツインを活用して、セルからパックまでのバッテリー設計を最適化できます。これにより、エンジニアは シミュレートしてテストします 仮想環境でさまざまな設計を繰り返すことで、大規模な物理プロトタイプを作成しなくても、パフォーマンス、熱管理、構造的完全性を最適化できます。モデルベースのシミュレーションを使用して設計を早期に検証できるため、市場投入までの時間とコストを削減できます。さらに、分野を超えたコラボレーション環境では、化学、機械、ソフトウェアの各チームが統合され、シームレスな設計調整が保証されます。最後に、当社の要件主導型製品開発ソリューションは、安全性、エネルギー密度、製造可能性などの重要な要素のバランスをより早く、完全なトレーサビリティーを実現するのに役立ちます。

シーメンスのSimcenterポートフォリオの特長 高度なシミュレーションツール EVバッテリーの熱管理を正確に予測して最適化します。Simcenterは、熱、電気、機械のサブシステムの相互作用をモデル化することで、バッテリーが安全な温度範囲内で動作するようにし、過熱や熱暴走を防ぎます。SimcenterとCFDテクノロジーの統合により、冷却戦略とエネルギー効率の正確な分析が可能になり、パフォーマンスの向上、バッテリー寿命の延長、および実際の状況下での車両全体の安全性が保証されます。

バッテリー管理システム（BMS）は、パフォーマンスを継続的に監視し、セル電圧のバランスを取り、バッテリーが安全限界内にとどまるようにします。シーメンスのエンドツーエンド接続ワークフローにより、セルエンジニア、制御アルゴリズム開発者、組み込みソフトウェアエンジニア間のコラボレーションが合理化されます。このアプローチは、システムシミュレーションを活用して 開発のすべての段階でBMSの動作を検証します。さらに、ソフトウェア開発プロセスは、ISO26262、autosar、サイバーセキュリティコンプライアンスを保証するベストプラクティスに従っています。この統合されたモデルベースのアプローチにより、BMSソフトウェアの欠陥のない開発と安全な検証が加速され、安全、セキュリティ、パフォーマンスの基準を満たしながら、より迅速で信頼性の高い結果が得られます。

バッテリーセルは、化学エネルギーが電気化学反応によって電気エネルギーに変換されるバッテリーの基本的な構成要素です。各セルは通常、アノード、カソード、電解質、セパレーターで構成され、連携して特定の電圧と容量を生成します。現代のアプリケーションでは、リチウムイオン、固体など、細胞の化学がエネルギー密度、安全性、サイクル寿命を決定する上で極めて重要な役割を果たします。メーカーにとっては、 セル性能の最適化 セルレベルでの進歩はバッテリー効率と全体的な市場競争力に直接影響するため、コスト削減は非常に重要です。エネルギー貯蔵の未来は、細胞の化学と設計の飛躍的進歩にかかっています。

バッテリーパックは、特定の用途に必要な電圧と容量を供給するように組み立てられた個々のバッテリーセルの集まりです。セルを組み合わせるだけでなく、安全性、長寿命、性能を確保するための複雑な設計、熱管理、バッテリー管理システム（BMS）が必要です。電気自動車やエネルギー貯蔵などの需要の高いセクターでは、エネルギー効率の限界を押し広げるために、パック密度、冷却メカニズム、充電サイクルの最適化が不可欠です。バッテリー技術が進化するにつれて、 パックデザイン は、コスト削減、航続距離の拡大、産業の電化加速における重要な差別化要因になります。メーカーにとっての課題は、イノベーションとスケーラブルで費用対効果の高い生産とのバランスを取ることです。