El tiempo de carga es clave para lograr un producto de alta calidad.
Pero, ¿como conseguir tiempos de carga de menos de 15 minutos ?
Desafio
La capacidad de carga rápida es un requisito de compra decisivo, no sólo para los vehículos eléctricos. A continuación mostramos cómo cinco conceptos limitan técnicamente el tiempo de carga. La violación de los límites específicos de cada celda conduce a una aceleración del envejecimiento celular o incluso riesgos de seguridad. La progresión de la corriente de carga máxima permitida en el tiempo, considerando los cinco límites, depende de forma fuertemente no lineal de las condiciones electroquímicas y térmicas iniciales y de las condiciones límite. Además, como el potencial de la superficie del ánodo dentro de la celda no está accesible de forma experimental, la idoneidad de un perfil de corriente de carga sólo puede comprobarse indirectamente mediante pruebas cíclicas costosas y que requieren mucho tiempo.
Los cinco limites de la carga rapida
1
potencia
Limitada por la red eléctrica.
2
corriente
Limitada por la corriente del cargador.
3
temperatura
4
tension
5
anodo
Además, la capacidad de carga rápida de la batería depende del diseño del módulo, la refrigeración y el tipo de celda y, por tanto, debe resolverse a nivel del sistema. Por esta razón resulta tan difícil el desarrollo de perfiles de corriente óptimos en el espacio de parámetros multidimensional y no lineal que consiste en tiempo, estado de carga, estado de salud y temperatura.
Solucion
Necesita una herramienta para predecir los cinco límites bajo condiciones operativas dadas para celdas y módulos individuales. Y eso es lo que es el Batemo Cell Model. La exclusiva tecnología de modelado de baterías única de Batemo permite derivar perfiles de carga rápida óptimos para todos los parámetros. Esta es la base de un diseño de prueba optimizado para validar experimentalmente los perfiles de carga rápida calculados numéricamente en diferentes condiciones de operación cuidadosamente seleccionadas. Este sencillo flujo de trabajo reduce simultáneamente el tiempo de carga, el tiempo de desarrollo y el coste de desarrollo.
Si tiene un modelo fisico, parametrizado y validado…
…podrá calcular una estrategia optimizada de carga rápida basada en simulaciones.
Fast
Ejecución de Batemo Cell Models en segundos en ordenadores de oficina normales. Esto permite una gran variación de parámetros para considerar las dependencias no lineales de la temperatura, el estado de carga y el estado de envejecimiento.
Physical
Sólo dividiendo correctamente los procesos físicos en la celda, podrá calcular el potencial de la superficie del ánodo y acceder a los cinco límites de carga rápida simultáneamente.
Accurate
Los resultados de simulación cuantitativamente fiables necesitan modelos ampliamente validados. El Batemo Cell Model es el modelo de celda de batería más preciso del mercado ¡garantizado! Demostramos siempre la validez con mediciones exhaustivas que demuestran la máxima precisión.
Nuestra metodología es activamente controlar el potencial de la superficie del ánodo y así evitar el recubrimiento de litio como se muestra en el siguiente ejemplo. De esta manera logramos los perfiles de carga más rápidos posibles bajo cualquier condición de funcionamiento. Los bajos tiempos de cálculo permiten repetir automáticamente este cálculo bajo todas las condiciones iniciales y de límites para obtener mapas de carga rápida preparados para la implementación.
metodo de desarrollo
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Adquiera el Batemo Cell Model para disponer de un modelo de celda de batería físico, parametrizado y validado.
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Integre el modelo de celda en su modelo de módulos.
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Haga simulaciones por lotes y derive perfiles de carga rápida óptimizados y estrategias operativas.
Evite el recubrimiento del litio.
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Utilice Batemo Cell Model para diseñar experimentos de validación.
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Realice los experimentos de validación e impleméntelo directamente en su BMS.
Ventajas
Utilice Batemo Cell Model para el desarrollo de carga rápida basado en simulación, haciéndola más rápida y a menor coste, al tiempo que reduce los tiempos de carga. Así generamos valor y contribuimos a su éxito.
-20%
Mejor
Reduzca el tiempo de carga al mínimo posible al tener acceso a los cinco límites al mismo tiempo.
-50%
Mas rapido
Acelera tu tiempo de desarrollo confiando en un flujo de trabajo directo, en lugar de pruebas cíclicas en principio de prueba y error.
-60%
Menor coste
Realiza pruebas seguras utilizando métodos de desarrollo digital. Haz pruebas más inteligentes, no más duras.
Mejor
La tecnología única de Batemos permite alcanzar los perfiles de carga físicamente más rápidos posibles controlando activamente el potencial de la superficie del ánodo. Sin acceso al potencial de la superficie del ánodo, la única forma es aplicar perfiles de carga escalonados mientras aumentas gradualmente la corriente de carga y controlas el envejecimiento de la célula. Este método de ensayo y error nunca dará como resultado el óptimo real, como se muestra en la imagen siguiente. Incluso un perfil de carga escalonado óptimo se queda un 20% por detrás del óptimo físico para la célula del Tesla Model Y (4680).
Ejemplo: Tesla Model Y (4680)
Tiempo y costes de desarrollo
La tecnología exclusiva de Batemos permite establecer un flujo de trabajo de desarrollo sencillo mediante la predicción del potencial de la superficie del ánodo. Sin acceso al potencial de la superficie del ánodo, debes probar iterativamente perfiles de carga y comprobar su aplicabilidad en pruebas de ciclos. Este método de ensayo y error consume tiempo y dinero.
Sin tecnologia Batemo
aplica el perfil de carga y realiza la prueba
Veamos un ejemplo: 4 iteraciones de desarrollo experimental de carga rápida por ensayo y error llevan unos 7 meses. Al aplicar 2 perfiles simultáneamente, sólo puedes probar 8 perfiles de carga diferentes. Incluso para una célula cilíndrica pequeña, esto supone unos gastos de personal y medición de ≈90k€. Hagámoslo directamente: con un Batemo Cell Model puedes calcular perfiles de carga optimizados para todas las condiciones de funcionamiento y arranque en cuestión de días. Incluyendo la generación del Batemo Cell Model, tenemos esos perfiles listos y validados experimentalmente en tres meses. Sumando los costes de software, personal y gastos de medición para la validación te quedas por debajo de 30k€.
