国产精品一区二区视频-亚洲狠狠爱-久久久久女人精品毛片九一-99资源站-午夜神马福利-极品尤物一区二区三区-羞羞的视频网站-欧美三区四区-污污网站免费-乱色精品无码一区二区国产盗-国产黄色在线看-国产成人亚洲精品-国产欧美一区二区三区四区-一品毛片-凹凸精品熟女在线观看

設計師:設計就幾招,秒懂電動汽車自動化電池組設計就一招

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年09月20日  

通用汽車電動汽車電池生產


自20世紀90年代初期作為商用技術推出以來,鋰電池就逐漸成為便攜式電子產品和電動汽車市場中最受歡迎的可充電能量存儲設備。包含電極的輕量型鋰化合物和其它類型的電池相比,能實現更高的比能(瓦特-小時/千克)。少量電池單元對手機或筆記本電腦來說或許夠用,但是要想驅動電動汽車,就必須將成百上千個電池單元連接在一起,作為大得多的電池組系統供應電力。


24單元電池模塊的ANSYSSimplorer模型,由12個雙單元電池單位構成,具有自動電氣連接和熱連接


24單元電池模塊的ANSYSSimplorer預測結果(藍線)和使用US06駕駛方式測量得到的實驗數據(紅線)進行比較,包括:電池組總電壓a),單元荷電狀態b),平均單元溫度c),以及電池組熱生成d)。


汽車制造商及其供應商在美國能源部(DOE)汽車技術辦公室的支持下共同努力,旨在進一步提高電動汽車(EV)電池的比能,同時減小電池系統的總體尺寸和重量,并保持安全工作條件,從而攻克EVEverywhere(電動汽車普及藍圖)中提出的多項重大挑戰。EVEverywhere中的宏大目標包括在2022年以前將能源成本降低至125美元/千瓦時,因此,利用仿真工具設計電池系統并精確預測性能就成為研發戰略中的關鍵一環。


從2012年開始,通用汽車公司領導的一支團隊參和由DOE國家可再生能源實驗室管理的一個項目,即電動汽車電池計算機輔助工程(CAEBAT)項目。該團隊由GM研究人員和工程師、ANSYS軟件開發人員和應用工程師以及ESimLLC的員工組成。GMCAEBAT項目的目標之一就是開發電池組設計工具,包括利用和擴展系統級仿真套件的功能。


電池組分析


汽車電池組可能包含數百甚至數千個單元,這些單元表現出緊密耦合的電化學和熱行為,因此,一個重要挑戰是保持最佳的系統工作條件范圍,以最大程度地減少材料降解和容量損失。從汽車OEM廠商的角度來說,使整個電池組保持在25攝氏度至35攝氏度(77F至95F)的溫度范圍關于系統可靠性而言至關重要。由于周圍環境溫度可達到-40攝氏度至50攝氏度(-40F至122F),因此每個單元的溫度均勻性要由專用的熱管理系統來維持。因此,為電池組設計高效穩健的冷卻系統關于電動汽車制造商而言是一項很重要的工程任務。


為了分析電池組的耦合電化學和熱傳遞特性,要根據整個電池單元系統的空間分辨率進行預測。然而,這樣的信息可能只有通過資源密集型和極為耗時的全場仿真才能獲得,但當汽車開發周期比較緊張時這種方法往往不切實際。此外,工程師必須捕捉各種駕駛方式(例如EPA的US06周期,即代表采用多種緊急變速的攻擊性駕駛行為)下影響電池組載荷的瞬態條件。當不必使用全場數據時,ANSYSSimplorer實現的系統級方法就非常行之有效。汽車工程師要快速完成設計迭代,以評估潛在的冷卻系統設計方法。


電池單位模型系統

為解決上述設計挑戰,GM的研究人員在Simplorer中對完整電池組域進行拆分,以創建電池單位模型的表達。單位模型是一個或多個電池單元和相鄰冷卻通道的組合。研究團隊使用現成的Simplorer組件來表示內部電阻、電容以及電氣和熱行為源,根據電路和熱傳遞建模的理論和相關經驗公式創建多個不同單位模型。完成后,將這些電池單位方便地存儲在Simplorer用戶庫中,方便電池組設計師今后使用。


在電池組中,獨立單元通過電線并聯以構成單元組,單元組用電線串聯以構成模塊。為了能夠自動復制電池單位、單元組和模塊,并連接在一起構成電池組,CAEBAT團隊開發了一種用Python編寫的、對Simplorer用戶界面的擴展程序,這樣只要求輸入幾個整數值就能指定電池組配置。在定位、走線和分層布局完成后,Simplorer擴展程序會添加用VHDL-AMS建模語言編寫的定制組件來代表冷卻劑歧管,以及表示駕駛方式的瞬態載荷。然后,電池組設計人員可以改變電池組中任何獨立單位的參數,以分析可能的熱散逸,或者將其替換為用戶庫中的其它電池單位,以考慮多種單元至單元制造方法的影響。這種自動化和靈活性的結合使CAEBAT團隊能夠評估多種電池組配置方法,考慮冷卻器流動速率的不同特點,并預測對駕駛方式(例如US06)的熱和電氣響應。


ANSYSSimplorer電池單位模型實例,包含六參數電路模型(上)和代表一個電池單元和冷卻通道的熱模型(下)


驗證和后續工作

GM的研究人員將24單元電池參考模塊的Simplorer模型和實驗測試結果進行比較,從而對系統級的方法進行驗證。在GM電池單位模型中,一個六參數的電路子模型和一個熱循環子模型耦合在一起。Simplorer中所得到的電池組總電壓、荷電狀態和每個單元平均溫度的預測值緊緊跟隨通過實驗室試驗觀察到的變化趨勢。從長遠來看,CAEBAT團隊合作伙伴正在研究這種系統級仿真方法的增強功能。其中包括,新增電池壽命建模功能以預測長期使用后電池單元的容量衰減;并可將Simplorer電池組模型中所選的電池單位替換為全3DANSYSFluent單元模型以及降階模型,以便更詳細檢查獨立電池單元。通過系統級方法獲得的信息關于GM來說特別重要,便于其針對多個問題進行權衡分析,例如空氣冷卻和液體冷卻的選擇,電池形狀,或者電池管理系統控制邏輯的影響,這些問題必須在構建昂貴的原型硬件之前加以解決。將這種仿真方法引入開發過程,有助于指導總體的電池組設計方向,支持汽車制造商達到DOE的計劃目標,并滿足不斷上升的電動汽車消費市場的需求。


采用穩態液體冷卻的GM24單元模塊原型設計,可用于試驗驗證


相關產品

主站蜘蛛池模板: 午夜性福利 | 色视频免费看 | 一级黄色性生活视频 | 国产九色sp调教91 | 国产一级片中文字幕 | h片在线看 | 一区二区三区四区日韩 | 色99视频 | 高清不卡一区二区三区 | 色翁荡息又大又硬又粗又爽 | av大全免费观看 | 九九热国产精品视频 | いいなり北条麻妃av101 | 国产丝袜自拍 | 伊人射 | 女人洗澡一级特黄毛片 | 小柔的淫辱日记(h | 熟妇人妻系列aⅴ无码专区友真希 | 豆国产97在线 | 亚洲 | 风流僵尸艳片a级 | 欧美亚洲专区 | 污污视频免费观看 | 欧美日日夜夜 | 91精品在线免费 | 国产视频在线一区 | 亚洲GV成人无码久久精品 | 成人爱爱视频 | 免费欧美日韩 | 天堂www中文在线资源 | 成人午夜激情 | 岛国av免费在线观看 | 91新网站 | 夜夜爱夜夜操 | 黑人极品videos精品欧美裸 | 波多野结衣欲乱上班族 | 亚洲视频www | 亚洲黄色在线视频 | 五月婷中文字幕 | 天干夜夜爽爽日日日日 | 解开人妻的裙子猛烈进入 | 亚洲最大的成人网 | av网站免费在线 | 日本激情视频 | 色秀视频在线观看 | 欧美丰满一区二区免费视频 | 精品免费av| 综合网亚洲 | 大尺度床戏视频 | 男女福利视频 | 精品国产精品国产偷麻豆 | 我爱av好色 | 在线亚洲一区二区 | 四虎永久网址 | 欧美激情另类 | 欧美视频一区二区三区 | 中文字幕在线官网 | a级小视频 | 亚洲女人天堂网 | 国产专区av| av观看网址 | 国产噜噜噜| 国色天香网站 | 99热亚洲| 青青草成人影视 | 国产成人啪免费观看软件 | 交hdsexvideos娇小 | 毛片网 | 国产精品免费看 | 欧美久久久久久久久久久 | 999久久久免费精品国产 | 三年电影在线观看 | www.嫩草.com| 日日摸天天添天天添破 | 可乐操亚洲 | 李丽珍裸体午夜理伦片 | 久久久久久久久久影院 | 国产裸体无遮挡 | 国产一卡二 | 国产a区| 国产一精品一aⅴ一免费 | 九九热只有精品 | 国产视频欧美 | 日本免费高清 | www.四虎com | 亚洲成av人片在线观看 | 男女ss视频 | 60分钟| 免费黄色网址视频 | 天堂中文在线官网 | xxxx国产| 伊人久久五月天 | 熟妇高潮喷沈阳45熟妇高潮喷 | 亚洲一区二区91 | 在线精品一区 | 精品国产一区二区三区四 | 91超级碰 | 亚洲淫欲| 成人入口 | 色综合久久网 |