Batteriteknik

Du kan utnyttja en omfattande digital twin från Siemens Digital Industry Software för att optimera batteridesignen från cell till förpackning. Detta gör det möjligt för ingenjörer att simulera och testa olika designutterationer i en virtuell miljö, optimering av prestanda, termisk hantering och strukturell integritet utan omfattande fysisk prototypning. Du kan validera konstruktioner tidigt med hjälp av modellbaserade simuleringar, vilket minskar tiden till marknaden och kostnaderna. Dessutom integrerar en samarbetsmiljö över domäner kemi, mekanik och mjukvaruteam för att säkerställa sömlös designsamordning. Slutligen hjälper våra kravdrivna produktutvecklingslösningar att balansera kritiska faktorer som säkerhet, energitäthet och tillverkningsbarhet snabbare och med fullständig spårbarhet.

Siemens' Simcenterportfölj erbjuder avancerade simuleringsverktyg som exakt förutsäger och optimerar värmehanteringen av EV-batterier. Genom att modellera interaktionen mellan termiska, elektriska och mekaniska delsystem hjälper Simcenter till att säkerställa att batterierna fungerar inom säkra temperaturområden, vilket förhindrar överhettning och termisk avföring. Simcenters integration med CFD-teknik möjliggör exakt analys av kylstrategier och energieffektivitet, vilket säkerställer förbättrad prestanda, längre batteritid och övergripande fordonssäkerhet under verkliga förhållanden.

Ett batterihanteringssystem (BMS) övervakar kontinuerligt prestanda, balanserar cellspänningar och säkerställer att batteriet håller sig inom sina säkerhetsgränser. Med Siemens sammankopplade arbetsflöde från början till slut effektiviseras samarbetet mellan cellingenjörer, kontrollalgoritmutvecklare och inbäddade programvaruingenjörer. Tillvägagångssättet utnyttjar systemsimulering för att validera BMS-beteende i alla stadier av utvecklingen. Dessutom följer mjukvaruutvecklingsprocessen bästa praxis som säkerställer ISO26262, autosar och cybersäkerhetsöverensstämmelse. Detta integrerade och modellbaserade tillvägagångssätt påskyndar felfri utveckling och säker validering av BMS-programvara, vilket säkerställer snabbare och tillförlitliga resultat samtidigt som säkerhets-, säkerhets- och prestandastandarder uppfylls.

En battericell är den grundläggande byggstenen i ett batteri, där kemisk energi omvandlas till elektrisk energi genom elektrokemiska reaktioner. Varje cell består vanligtvis av en anod, katod, elektrolyt och separator, som arbetar tillsammans för att generera en specifik spänning och kapacitet. I moderna applikationer spelar cellkemi - oavsett om det är litiumjon, fast tillstånd eller bortom - en avgörande roll för att bestämma energitäthet, säkerhet och cykellivslängd. För tillverkare, optimera cellprestanda Det är avgörande att minska kostnaderna, eftersom framsteg på cellnivå direkt påverkar batteriets effektivitet och övergripande konkurrenskraft på marknaden. Framtiden för energilagring beror på genombrott inom cellkemi och design.

Ett batteripaket är en samling enskilda battericeller monterade för att leverera önskad spänning och kapacitet för en specifik applikation. Utöver att bara kombinera celler involverar det invecklad design, termisk hantering och batterihanteringssystem (BMS) för att säkerställa säkerhet, livslängd och prestanda. I sektorer med hög efterfrågan som elbilar och energilagring är optimering av packdensitet, kylmekanismer och laddningscykler avgörande för att tänja gränserna för energieffektivitet. När batteritekniken utvecklas, förpackningsdesign blir en viktig differentiator för att minska kostnaderna, förbättra räckvidden och påskynda elektrifieringen av industrier. För tillverkarna är utmaningen att balansera innovation med skalbar, kostnadseffektiv produktion.