Batteriernes vigtige rolle i elektriske køretøjer
Batterier Forskningsbaggrund
Med det stigende forbrug af fossil energi og den gradvise vægt på miljøbeskyttelse, har elektriske køretøjer, der bruger elektrisk energi til at erstatte fossil energi som strøm, tiltrukket sig opmærksomhed og energisk forskning og udvikling i lande over hele verden. Som kernen og flaskehalsen i elektriske køretøjer er batteriteknologi fokus og hot spot for forskning i elektriske køretøjer og er også nøglen til omkostningerne, rækkevidden, sikkerheden og levetiden for nye energikøretøjer.
På nuværende tidspunkt er der fire tekniske hovedveje i retning af batteriforskning og -udvikling: lithium-ion-batterier, brændselsceller, superkondensatorer og aluminium-luft-batterier, hvoraf de tre første har været meget brugt, og sidstnævnte er stadig i laboratorieforskningsstadiet. Samlet set vil lithium-ion-batterier og brændselsceller være de vigtigste udviklingstendenser i lang tid fremover.
Batterisimuleringsforskningsbaggrund
På nuværende tidspunkt ligger simuleringsforskning og -udvikling af nye energibatterier hovedsagelig i de to aspekter af batterireaktionsforskning og termisk styringsforskning. ANSYS har relativt modne løsninger til disse to aspekter af forskning.
Da de fysiske fænomener i batteriforskningsprocessen har meget forskellige tids- og rumdimensioner, leverer ANSYS MSMD-løsninger til dette; det giver også tilsvarende løsninger på problemer, der kan opstå under batteribrug, såsom kortslutning, termisk runaway osv. modeller og løsninger.
ANSYS CFD har specielt opsat to moduler til brændselscellesimulering, det ene er PEMFC-modellen og det andet er SOFC-modellen, som kan realisere den omfattende simulering af brændselscelle- eller stak-niveau elektrokemi, varme, flow mv.
Derudover kan ANSYS også udtrække ROM-modellen i reduceret rækkefølge af batteriet gennem beregningsresultaterne af CFD, som kan opnå meget højpræcisionsresultater i realtid, og denne ROM-model i reduceret rækkefølge kan bruges i systemsimulering.
Endelig har ANSYS tilsvarende simuleringsprogrammer til en række tests, der kræves af nationale standarder, såsom strukturel styrke, vibrationsydelse, træthedsanalyse, faldanalyse, ekstruderingsanalyse, slaganalyse og kollisionsanalyse under den specifikke brug af batterier.