Dôležitá úloha batérií v elektrických vozidlách
Pozadie výskumu batérií
So zvyšujúcou sa spotrebou fosílnej energie a postupným dôrazom na ochranu životného prostredia, elektrické vozidlá, ktoré využívajú elektrickú energiu na nahradenie fosílnej energie ako pohonu, pritiahli pozornosť a energický výskum a vývoj krajín po celom svete. Ako jadro a prekážka elektrických vozidiel je technológia batérií stredobodom záujmu výskumu elektrických vozidiel a je tiež kľúčom k nákladom, dojazdu, bezpečnosti a životnosti nových energetických vozidiel.
V súčasnosti existujú štyri hlavné technické cesty, ktoré smerujú k výskumu a vývoju batérií: lítium-iónové batérie, palivové články, superkondenzátory a hliníkovo-vzduchové batérie, z ktorých prvé tri boli široko používané a posledné sú stále v etapa laboratórneho výskumu. Celkovo budú lítium-iónové batérie a palivové články ešte dlho hlavnými vývojovými trendmi.
Pozadie výskumu simulácie batérie
V súčasnosti spočíva simulačný výskum a vývoj nových energetických batérií hlavne v dvoch aspektoch výskumu reakcie batérií a výskumu tepelného manažmentu. ANSYS má relatívne vyspelé riešenia pre tieto dva aspekty výskumu.
Keďže fyzikálne javy v procese výskumu batérií majú veľmi odlišné časové a priestorové dimenzie, ANSYS na to poskytuje riešenia MSMD; poskytuje tiež zodpovedajúce riešenia problémov, ktoré sa môžu vyskytnúť počas používania batérie, ako sú modely a riešenia skrat, tepelný únik atď.
ANSYS CFD má špeciálne nastavené dva moduly na simuláciu palivových článkov, jeden je model PEMFC a druhý je model SOFC, ktorý dokáže realizovať komplexnú simuláciu elektrochémie palivových článkov alebo zásobníkov, tepla, prúdenia atď.
Okrem toho môže ANSYS tiež extrahovať model batérie so zníženým poradím ROM prostredníctvom výsledkov výpočtov CFD, ktorý môže získať veľmi presné výsledky v reálnom čase, a tento model zníženého rádu ROM možno použiť v simulácii systému.
Nakoniec má ANSYS zodpovedajúce simulačné programy pre sériu testov požadovaných národnými normami, ako je pevnosť konštrukcie, výkon vibrácií, analýza únavy, analýza kvapiek, analýza vytláčania, analýza nárazu a analýza kolízie počas špecifického použitia batérií.
