Obtenga más rendimiento de su sistema con la simulación de packs de baterías

La simulación de packs de baterías predice el comportamiento de un conjunto de celdas en un sistema: tensión, corriente, temperatura y estado de carga a lo largo de un ciclo de uso. Los ingenieros la utilizan para dimensionar la refrigeración, establecer límites de corriente y probar estrategias de control antes de que exista un prototipo. El desarrollo basado en simulación es mucho más rápido que construir prototipos sucesivos. Además, permite realizar pruebas mucho más exhaustivas y reduce claramente la probabilidad de errores residuales en el diseño actual. El modelo del pack conecta celdas, vías térmicas y control. El modelo de celda que utilice determina si el resultado es fiable.

El modelo del pack multiplica y conecta principalmente lo que entrega el modelo de celda. Si la tensión de la celda es incorrecta a alta corriente o baja temperatura, cada conexión en serie repite ese error. Lo mismo ocurre con el calor: si la generación de calor de la celda es incorrecta, las temperaturas de todo el pack son incorrectas. El inversor, la gestión térmica y el control leen tensión y temperatura. Un valor incorrecto conduce, por tanto, a decisiones de control incorrectas, no a un resultado ligeramente erróneo. Las simulaciones suelen tratar los casos límite, y es precisamente ahí donde la celda limita el sistema. El modelo de celda debe ser preciso en esos puntos. Para eso están diseñados los Batemo Cell Models, porque otros enfoques no funcionan suficientemente bien en estos límites.

No. Un modelo de circuito equivalente reproduce el comportamiento en bornes mediante elementos simples. Su estructura no refleja la física y las no linealidades no se tratan correctamente. Reproduce los puntos con los que fue ajustado y se desvía fuera de ellos. En condiciones de frío, alta potencia o envejecimiento, los resultados de la simulación son simplemente incorrectos. Esto es peligroso en el desarrollo de sistemas, porque ya no se puede confiar en las simulaciones. Por tanto, los modelos de circuito equivalente no deben utilizarse en el desarrollo de sistemas.

Un modelo térmico de batería calcula cuánto calor produce una celda y cómo ese calor se distribuye y sale del pack. Para preguntas de sistema a nivel de pack, el Batemo Cell Model es el enfoque adecuado: predice la disipación de calor de la celda en cada punto de operación, la acopla al comportamiento eléctrico en su simulación de sistema y es suficientemente preciso para casi cualquier pregunta. Solo cuando la temperatura dentro de una celda está muy desequilibrada se necesita el Batemo Cube Model, que resuelve puntos calientes locales. Este no es el caso estándar, ya que un buen diseño de pack busca celdas lo más homogéneas posible desde el punto de vista térmico. El Cube Model está pensado, por tanto, para estudios detallados. Para geometrías de pack complejas con flujo de refrigerante, los modelos se ejecutan en simulación de fluidos 3D.

Los Batemo Cell Models tienen integración incorporada para MATLAB Simulink, MATLAB Simscape, Simcenter Amesim, AVL CRUISE M, AVL FIRE M, Elements y Hexagon Cradle CFD, y como FMU se ejecutan en todas las herramientas de simulación habituales.

En 198 celdas validadas, la desviación mediana del modelo es de 0.8 %, medida frente a experimentos de validación. Batemo respalda sus modelos con una garantía: si usted puede mostrarnos otro modelo de celda de batería más preciso, le devolveremos su dinero. Publicamos la precisión de cada modelo en su propia página de celda en este sitio web, y para cada modelo proporcionamos informes en Excel que muestran en detalle su precisión bajo las condiciones de validación.