Batteriemodellierung und -simulation

Batteriemodellierung und -simulation

Eines der Schlüsselelemente der Elektrifizierung des Automobils ist die elektrische Speichertechnologie. Elektrische Speichersysteme gibt es in verschiedenen Ausführungen und mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, um dem breiten Spektrum an Anwendungen, Fahrzeugen und erwarteten Leistungsniveaus gerecht zu werden. Die Entwicklung, Dimensionierung und Auswahl des am besten geeigneten Speichersystems führt daher immer zu einem Abwägungsprozess zwischen wichtigen Eigenschaften wie Reichweite, Zuverlässigkeit, Größe, Gewicht und Lebensdauer.

Siemens Digital Industries Software bietet Simulationslösungen zusammen mit Engineering-Services zur Unterstützung der Modellierung und Prüfung von Batterien in mehreren Größenordnungen an, von der Elektrochemie der Mikrostruktur über die Zellkomponenten bis hin zum Batteriesystemmodell und der Bewertung der Gesamtleistung der Batterie während der Integration.

Eines der Schlüsselelemente der Elektrifizierung des Automobils ist die elektrische Speichertechnologie. Elektrische Speichersysteme gibt es in verschiedenen Ausführungen und mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, um dem breiten Spektrum an Anwendungen, Fahrzeugen und erwarteten Leistungsniveaus gerecht zu werden. Die Entwicklung, Dimensionierung und Auswahl des am besten geeigneten Speichersystems führt daher immer zu einem Abwägungsprozess zwischen wichtigen Eigenschaften wie Reichweite, Zuverlässigkeit, Größe, Gewicht und Lebensdauer.

Siemens Digital Industries Software bietet Simulationslösungen zusammen mit Engineering-Services zur Unterstützung der Modellierung und Prüfung von Batterien in mehreren Größenordnungen an, von der Elektrochemie der Mikrostruktur über die Zellkomponenten bis hin zum Batteriesystemmodell und der Bewertung der Gesamtleistung der Batterie während der Integration.

Simcenter-Lösungen für Batterieentwicklung und Akkusatz-Engineering

Schnellere Batterieentwicklung als Wettbewerbsvorteil

Entwurf von Batterie- und Speichersystemen: Wir stellen die Simcenter-Lösungen zur Unterstützung der Modellierung und Prüfung von Batterien in mehreren Größenordnungen vor – von der Elektrochemie der Mikrostruktur über die Zellkomponenten bis hin zum Batteriesystemmodell und der Bewertung der Gesamtleistung der Batterie während der Integration.

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Die Entwicklung wettbewerbsfähiger batteriebetriebener Elektrofahrzeuge (BEVs) für den Massenmarkt steht ganz oben auf der Agenda der Automobilhersteller.  Die große Herausforderung liegt jedoch nach wie vor in einem Schlüsselsystem: der Batterie. Bei der Entwicklung eines Akkusatzes geht es nicht nur darum, das Design und die Größe so zu optimieren, dass es in das gewünschte Fahrzeuggehäuse passt. Die Wahl der Geometrie, der Chemie, der Zellpakete und des Kühlsystems hat einen großen Einfluss auf Leistung, Sicherheit, Lebensdauer und Reichweite des Fahrzeugs. Die Möglichkeit, verschiedene Batteriearchitekturen zu modellieren und die Leistung im Fahrzeugkontext zu simulieren, kann beträchtliche Entwicklungszeit einsparen und das Innovationsniveau steigern, um die Erwartungen des Marktes zu erfüllen.

Siemens Digital Industries Software bietet Batteriemodellierungs- und -simulationslösungen sowie Engineering- und Beratungsdienstleistungen an, um die Entwicklung und das Engineering von Batterien zu beschleunigen, indem Konstruktionsvarianten virtuell untersucht und die Leistung auf mehreren Ebenen bewertet wird. Unsere Lösungen reichen von der Systemsimulation bis hin zu 3D- und CFD-Simulationen und decken damit ein umfassendes Spektrum an technischen Bereichen ab, die für die Entwicklung von Batteriesystemen erforderlich sind.Konstrukteure können auf einfache Weise verschiedene Arten der Zellchemie und Batteriesysteme modellieren und die Gesamtleistung im Fahrzeugkontext bewerten. Unsere Lösungen für die Batteriemodellierung und -simulation ermöglichen es auch, Aspekte der Batterieladung und des Wärmemanagements zu berücksichtigen und die bestmöglichen Kontrollstrategien für eine optimale Leistung zu untersuchen. 

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Kundenerfolg

Samsung R&D Institute

Using Simcenter STAR-CCM+ and Simcenter Battery Design Studio helps research organization deliver safer, more efficient lithium-ion battery packs

Siemens Digital Industries Software solutions enable Samsung R&D Institute to enhance feasibility of electric vehicles

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Live Webinar

Why you need simulation-based designs for EV battery packs

Thermal runaway and battery safety simulation

Learn how to optimize battery pack designs to inhibit thermal runway propagation and mitigate safety issues.

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Lösungsfunktionen

Design Exploration

Nutzen Sie die Simulationsmöglichkeiten optimal, indem Sie die Auswirkungen von Konstruktionsänderungen auf die Leistung schnell prognostizieren, den Workflow und den automatischen Datenaustausch zwischen Simulationssoftware definieren, um das Ausbalancieren des Leistungsverhaltens zu optimieren.

Electrified Vehicle Simulation

Bewältigen Sie die komplexen Entwicklungsprozesse im Bereich der Fahrzeugelektrifizierung. Simcenter Amesim bietet die erforderliche Modellierungsebene, um alle kritischen Subsysteme zu simulieren. Unabhängig davon, ob Sie sich mit der Akkuberechnung oder der Entwicklung von Elektrofahrzeugen befassen, können Sie von effizienten Modellierungs-Workflows profitieren, die Ihren Engineering-Aufwand von der Architekturerstellung bis zur Integration, einschließlich Detailplanung, unterstützen.

Electrochemistry Simulation

Sie können die räumliche Verteilung von Ionen und Potenzialen in einem beliebigen mehrphasigen Mikrostrukturbereich vorhersagen und virtuell Rasterelektronenmikroskopie (REM) durchführen, um die Auswirkungen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzungen nachzuvollziehen.

Fluid Dynamics Simulation

Prognostizieren Sie das Verhalten von ein- und mehrphasigen Flüssigkeiten, berechnen Sie präzise die Eigenschaften von Flüssigkeitskreisläufen und bestimmen Sie, wie sich die Aerodynamik von Fahrzeugen auf die Reichweite und die Leistung elektrischer Systeme auswirkt.

Simcenter Engineering & Consulting

Lassen Sie sich bei der Bewältigung komplexer technischer Herausforderungen von unseren Engineering-Experten aus der ganzen Welt unterstützen und profitieren Sie von deren Fachwissen.

Thermal Simulation

Untersuchen Sie die thermischen Eigenschaften und das Verhalten sowie die Wärmeübertragung zwischen den Systemen, und passen Sie Ihre Wärmemanagementsysteme für elektrische Systeme und deren Steuerung an, um eine optimale Leistung zu erzielen.

Webinar-Reihe

Prognose der Leistung von Batterie- und Brennstoffzellensystemen mit modellbasiertem Design, von der Zelle bis zur Integration

Abbildung von Brennstoffzellen

Erfahren Sie, wie Sie die Leistung von Energiespeichersystemen genau einschätzen können, von der Elektrochemie und Zelldefinition bis hin zum Design und der Integration von Akkupacks.