Batériové inžinierstvo

Môžete využiť komplexné digital twin od spoločnosti Siemens Digital Industry Software na optimalizáciu dizajnu batérie od bunky po balenie. To umožňuje inžinierom simulovať a testovať rôzne iterácie dizajnu vo virtuálnom prostredí, optimalizácia výkonu, tepelné riadenie a štrukturálna integrita bez rozsiahleho fyzikálneho prototypovania. Návrhy môžete overiť včas pomocou simulácií založených na modeloch, čím sa zníži čas uvedenia na trh a náklady. Prostredie spolupráce medzi doménami navyše integruje chémie, mechanické a softvérové tímy, aby sa zabezpečila bezproblémová koordinácia dizajnu. Nakoniec, naše riešenia na vývoj produktov založené na požiadavkách pomáhajú vyvážiť kritické faktory, ako je bezpečnosť, hustota energie a výrobnosť, rýchlejšie a s úplnou vysledovateľnosťou.

Ponuky portfólia spoločnosti Siemens Simcenter pokročilé simulačné nástroje ktoré presne predpovedajú a optimalizujú tepelné riadenie batérií EV. Modelovaním interakcie tepelných, elektrických a mechanických subsystémov pomáha Simcenter zabezpečiť, aby batérie fungovali v bezpečných teplotných rozsahoch, čím zabraňuje prehriatiu a tepelnému úniku. Integrácia spoločnosti Simcenter s technológiami CFD umožňuje presnú analýzu stratégií chladenia a energetickej účinnosti, čím zaisťuje vyšší výkon, dlhšiu výdrž batérie a celkovú bezpečnosť vozidla v reálnych podmienkach.

Systém správy batérií (BMS) nepretržite monitoruje výkon, vyvažuje napätie článkov a zaisťuje, že batéria zostane v rámci svojich bezpečnostných limitov. Vďaka celkovému prepojenému pracovnému toku spoločnosti Siemens je zefektívnená spolupráca medzi bunkovými inžiniermi, vývojármi riadiacich algoritmov a integrovanými softvérovými inžiniermi. Prístup využíva simuláciu systému na overiť správanie BMS vo všetkých fázach vývoja. Proces vývoja softvéru sa navyše riadi osvedčenými postupmi, ktoré zabezpečujú súlad s normou ISO26262, autosar a kybernetickou bezpečnosťou. Tento integrovaný prístup založený na modeloch urýchľuje bezchybný vývoj a bezpečnú validáciu softvéru BMS, čím zaisťuje rýchlejšie a spoľahlivé výsledky a zároveň spĺňa bezpečnostné, bezpečnostné a výkonnostné štandardy.

Batériový článok je základným stavebným kameňom batérie, kde sa chemická energia premieňa na elektrickú energiu prostredníctvom elektrochemických reakcií. Každá bunka sa zvyčajne skladá z anódy, katódy, elektrolytu a separátora, ktoré spolupracujú na vytváraní špecifického napätia a kapacity. V moderných aplikáciách hrá bunková chémia - či už lítium-iónová, pevná alebo mimo nej - kľúčovú úlohu pri určovaní hustoty energie, bezpečnosti a životnosti cyklu. Pre výrobcov, optimalizácia výkonu buniek zatiaľ čo zníženie nákladov je rozhodujúce, pretože pokrok na úrovni článkov priamo ovplyvňuje účinnosť batérií a celkovú konkurencieschopnosť trhu. Budúcnosť skladovania energie závisí od objavov v bunkovej chémii a dizajne.

Batéria je kolekcia jednotlivých batériových článkov zostavených tak, aby poskytovali požadované napätie a kapacitu pre konkrétnu aplikáciu. Okrem kombinovania buniek zahŕňa zložitý dizajn, tepelné riadenie a systémy správy batérií (BMS), aby sa zabezpečila bezpečnosť, životnosť a výkon. V odvetviach s vysokým dopytom, ako sú elektrické vozidlá a skladovanie energie, je optimalizácia hustoty balenia, chladiacich mechanizmov a cyklov nabíjania rozhodujúca pre posunutie hraníc energetickej účinnosti. Ako sa technológia batérií vyvíja, dizajn balenia stáva sa kľúčovým diferenciátorom pri znižovaní nákladov, zlepšovaní dosahu a urýchľovaní elektrifikácie priemyslu. Pre výrobcov je výzvou vyvážiť inovácie so škálovateľnou a nákladovo efektívnou výrobou.