バッテリーのモデリングとシミュレーション

バッテリーのモデリングとシミュレーション

自動車の電化の重要な要素の1つは、電力貯蔵技術です。  電力貯蔵システムには、幅広いアプリケーションや車両、および期待される性能レベルに適合する、さまざまな設計バリエーションや化学的特性があります。このため、最適な電力貯蔵システムを設計、サイジング、選択するプロセスでは、レンジ、信頼性、サイズ、重量、寿命などの主要属性の間で常にトレードオフが生じます。

シーメンスデジタルインダストリーズソフトウェアは、シミュレーションソリューションとともにエンジニアリングサービスを提供し、微細構造電気化学、セルコンポーネントからバッテリーシステムモデル、統合中の全体的なバッテリー性能の評価まで、マルチスケールのバッテリーモデリングとテストをサポートします。

自動車の電化の重要な要素の1つは、電力貯蔵技術です。  電力貯蔵システムには、幅広いアプリケーションや車両、および期待される性能レベルに適合する、さまざまな設計バリエーションや化学的特性があります。このため、最適な電力貯蔵システムを設計、サイジング、選択するプロセスでは、レンジ、信頼性、サイズ、重量、寿命などの主要属性の間で常にトレードオフが生じます。

シーメンスデジタルインダストリーズソフトウェアは、シミュレーションソリューションとともにエンジニアリングサービスを提供し、微細構造電気化学、セルコンポーネントからバッテリーシステムモデル、統合中の全体的なバッテリー性能の評価まで、マルチスケールのバッテリーモデリングとテストをサポートします。

Simcenter solutions for battery design & battery pack engineering

Accelerating the battery design & engineering for competitive advantage

Battery and storage systems design: Introducing the Simcenter solutions to support multi-scale battery modeling and testing, from micro-structure electrochemistry, cell component to battery systems model, and overall battery performance evaluation during integration.

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バッテリーのモデリングとシミュレーション

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自動車OEMでは、マスマーケット向けに競争力の高いバッテリー式電動輸送機器 (Battery Electric Vehicles; BEV) を開発することが大きな課題となっています。ところが依然として、鍵となるシステムであるバッテリーの開発に問題が残っています。バッテリーパックの設計は、単に「対象車両のパッケージに収まるように設計とサイズを最適化する」という問題ではありません。形状、化学的特性、セルパック、冷却システムの選択は、性能、安全性、寿命、車両のレンジに大きな影響を与えます。さまざまなバッテリーパックのアーキテクチャをモデル化し、車両のコンテキスト内で性能をシミュレーションできれば、開発時間を大幅に短縮してイノベーションレベルを進め、市場の期待に応えることができます。

シーメンスデジタルインダストリーズソフトウェアは、バッテリーモデリング / シミュレーションソリューションをエンジニアリング / コンサルティングサービスとともに提供し、設計バリエーションの仮想探索とマルチレベルの性能評価を通じて、バッテリーの設計とエンジニアリングを加速します。シーメンスのソリューションは、システムシミュレーションから3D、CFDシミュレーションにまで及び、バッテリーシステムの設計に必要な幅広いエンジニアリング領域をカバーしています。エンジニアは、さまざまなセルの化学的特性とバッテリーパックの設計を容易にモデル化して、車両のコンテキストで全体性能を評価することができます。シーメンスのバッテリーモデリング / シミュレーションソリューションを使用すると、バッテリーの充電および熱管理の側面を検討して最適な制御戦略を探索し、最高の性能を実現できます。 

バッテリーのモデリングとシミュレーション
主なユーザー事例

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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ライブ・ウェビナー

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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ソリューションの機能

Battery & Fuel Cell System Simulation

xEVに統合されたときの電気化学貯蔵システムのエネルギー性能を仮想で評価して、パックのサイズを決定し、冷却サブシステムを設計します。制御戦略を最適化して、車両のレンジを最大化します。

Design Exploration

設計変更が性能に及ぼす影響を素早く予測することでシミュレーションをさらに高いレベルへと引き上げ、シミュレーションソフトウェア間の設計ワークフローと自動データ共有プロセスを定義して、性能のバランスを最適化します。

Electrochemistry Simulation

任意の多相微細構造領域内の電位とイオンの空間分布を予測し、走査型電子顕微鏡 (SEM) を仮想で実行して、さまざまな化学組成の影響を把握します。

Fluid Dynamics Simulation

単相流および混相流の挙動を予測し、流体回路の特性を正確に計算して、車両の空気力学がレンジと電気デバイスの性能にどのような影響を及ぼすのかを判断します。

Simcenter Engineering & Consulting

複雑なエンジニアリングの課題に対処する際に、世界各地に存在する技術的知識の豊富なシーメンスのエンジニアリング専門家からサポートを受けられます。

Thermal Simulation

熱特性と動作、およびシステム間の熱伝達を把握することで、電気デバイスの熱管理システムとその制御を調整し、最適な性能を実現します。

車両電動化

車両電動化は、自動車業界で現在巻き起こっている変革の原動力となっています。ユーザーにとって魅力的でありながら、採算性の高い電気自動車を短期間で製造することはきわめて困難です。シーメンスは、電気自動車開発のための統合的で高精度のデジタル・ツインを提供し、車両分野のあらゆる課題を解決します。業界トップクラスのこのソリューションを活用すると、自動車メーカーおよび車両電動化サプライチェーンは、開発時間を短縮でき、開発プロセスの初期段階で容易に変更を適用できる高品質のソリューションを提供できます。

Webinar Series

Predict battery and fuel cell systems performance using model-based design, from cell to integration

Image of fuel cells

Discover how to assess energy storage systems performance accurately, from electrochemistry and cell definition up to pack design and integration.