Инженерия аккумуляторов

Вы можете использовать комплексный цифровой двойник от Siemens Digital Industry Software для оптимизации конструкции батарей от элемента к блоку. Это позволяет инженерам моделирование и тестирование различные итерации проектирования в виртуальной среде, оптимизация производительности, управления температурным режимом и структурной целостности без обширного физического прототипирования. Вы можете проверять проекты на ранних стадиях с помощью моделирования на основе моделей, что сокращает время вывода на рынок и затраты. Кроме того, междоменная среда для совместной работы объединяет команды химиков, механиков и разработчиков программного обеспечения для обеспечения бесперебойной координации проектирования. Наконец, наши решения по разработке продуктов, основанные на требованиях, помогают быстрее сбалансировать такие важные факторы, как безопасность, плотность энергии и технологичность, а также обеспечить полную отслеживаемость.

Портфель предложений Siemens Simcenter передовые инструменты моделирования которые точно прогнозируют и оптимизируют управление температурой аккумуляторов электромобилей. Моделируя взаимодействие тепловых, электрических и механических подсистем, Simcenter помогает обеспечить работу батарей в безопасных температурных диапазонах, предотвращая перегрев и перегрев. Интеграция Simcenter с технологиями CFD позволяет точно анализировать стратегии охлаждения и энергоэффективность, обеспечивая повышение производительности, увеличение времени автономной работы и общую безопасность автомобиля в реальных условиях.

Система управления батареями (BMS) постоянно контролирует производительность, балансирует напряжение элементов и обеспечивает поддержание уровня безопасности батареи. Благодаря комплексному взаимосвязанному рабочему процессу Siemens упрощается сотрудничество инженеров сотовых сетей, разработчиков алгоритмов управления и инженеров встроенного программного обеспечения. Этот подход использует системное моделирование для валидировать поведение BMS на всех этапах разработки. Кроме того, процесс разработки программного обеспечения основан на передовых практиках, обеспечивающих соответствие требованиям ISO26262, autosar и кибербезопасности. Этот интегрированный подход, основанный на моделях, ускоряет бездефектную разработку и безопасную проверку программного обеспечения BMS, обеспечивая более быстрые и надежные результаты при соблюдении стандартов безопасности и производительности.

Батарейный элемент является основным строительным блоком батареи, в котором химическая энергия преобразуется в электрическую энергию в результате электрохимических реакций. Каждая ячейка обычно состоит из анода, катода, электролита и сепаратора, которые совместно генерируют определенное напряжение и емкость. В современных приложениях химический состав литий-ионных, твердотельных или других элементов играет ключевую роль в определении плотности энергии, безопасности и срока службы. Для производителей, оптимизация производительности ячеек в то время как снижение затрат имеет решающее значение, поскольку достижения на уровне ячеек напрямую влияют на эффективность батарей и общую конкурентоспособность на рынке. Будущее систем хранения энергии зависит от достижений в области химии и дизайна клеток.

Аккумуляторная батарея представляет собой набор отдельных аккумуляторных элементов, собранных для обеспечения требуемого напряжения и емкости для конкретного приложения. Помимо простого объединения элементов, оно включает в себя сложную конструкцию, управление температурным режимом и системы управления батареями (BMS), обеспечивающие безопасность, долговечность и производительность. В секторах с высоким спросом, таких как электромобили и накопители энергии, оптимизация плотности упаковок, механизмов охлаждения и циклов зарядки имеет решающее значение для расширения границ энергоэффективности. По мере развития аккумуляторных технологий дизайн упаковки становится ключевым преимуществом в снижении затрат, улучшении ассортимента и ускорении электрификации отраслей. Перед производителями стоит задача найти баланс между инновациями и масштабируемым и экономичным производством.