首页>科技发展>前沿聚焦>正文

利用先进的仿真工具开发新一代电动汽车电池

2024-01-03 SME

为了帮助推动改进,使电动汽车的成本与传统ICE汽车持平,法国达索系统(Dassault Systèmes)正在完善其3DXPERIENCE平台,使多学科团队能够通过先进的模拟工具进行协作。供应商表示,这使得流程中的所有关键组成部分都可以访问和更新统一的数据模型,评估和测试无数的配置、材料和化学物质,同时进行实时调整。

除了汽车制造商和电池制造商外,达索还与高级研究人员合作,为内部电池组件(阳极、阴极和隔膜型材料)开发新的化学物质。项目范围从客户开发和测试单个电池到大规模生产数十亿个电池。

这意味着从形状因素设计电池,包括实际使用尺寸、性能属性和子系统(热管理、电磁学、声学和流体),然后按比例放大成电池组的虚拟模型。Oancea表示,随着产量的增加,即使是微小的增量改进也会产生巨大的结果,他将这一过程描述为一门精确的科学和工程艺术。有很多设计、虚拟测试和计算机模拟可以用来优化效率和改进。

这在安全关键和其他边缘情况下尤其重要,例如汽车碰撞时可能使电池短路并导致热失控。目前的挑战在于设计一种具有高效冷却系统的电池,该系统重量轻且极耐碰撞。

达索的3DEXPERINCE使产品开发团队能够共享功能需求,开发概念和详细设计,并对组件和完整系统进行逼真的模拟。供应商表示,平台固有的数据管理、项目规划和协作功能使团队能够共享设计和模拟结果,并通过各种工具查看状态更新。

3DEXPERINCECADCAE软件与最新创新相结合,简化为集成包,并在应用程序中共享数据,以便任何更改都能立即反映在整个平台上。最新的更新(R2023x版本)包括对MODSIM(统一建模与仿真)、CATIASOLIDWORKS、用于材料设计和分析的BIOVIA以及云模拟的增强。潜在用途包括:

l  复合材料加筋结构的下一代概念设计

l  三维热电化学与孔隙压力完全耦合

l  用于电机设计和优化的低频增强电磁学分析

l  用于评估材料和确定物理测试优先级的预包装模型

l  开发复杂电池系统的系统架构设计、建模和仿真

通过多学科应用,研究人员、设计师和工程师可以协同评估电池的分子水平特征,以及单个电池和电池组的结构、机械、热、扩散和电气行为。这包括开发和评估电动汽车部件和系统的虚拟双胞胎,如电池、传动系统、车身、底盘、悬架、轮胎、制动和乘客安全。


关键词: 仿真工具   电动汽车   电池