充電時間は、高い製品品質を維持するための鍵です。
しかし充電時間を
15分以内にするには
どうすればいいでしょうか？
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チャレンジ
電気自動車に限らず、急速充電機能は決定的な購入要件です。 以下に示すように、充電時間を技術的に制限する5つの境界があります。 セル固有の制限に違反すると、セルの劣化が促進され、あるいは安全上のリスクが生じます。 5つの限界すべてを考慮した最大許容充電電流の時間経過に伴う進行は、電気化学的および熱的な初期条件と境界条件に強く非線形的に依存します。 さらに、セル内のアノード表面電位は実験的にアクセスできないため、充電電流プロファイルの適合性は、コストと時間のかかるサイクル試験によって間接的にテストするしかありません。
急速充電の5つの限界
1
パワー
電力網による制限
2
電流
充電器の電流によって制限される
3
温度
4
電圧
5
アノード
さらに、バッテリーの急速充電能力は、モジュール設計、冷却、セルタイプに依存するため、システムレベルで解決しなければなりません。 このため、時間、充電状態、健康状態、温度からなる多次元的で非線形なパラメータ空間における最適な電流プロファイルの開発は困難です。
ソリューション
個々のセルやモジュールについて、与えられた運転条件下で5つの限界すべてを予測するツールが必要です。 それがバテモ・セルモデルです。 バテモ独自のバッテリーモデリング技術により、全パラメーター空間に対して最適な急速充電プロファイルを導き出すことができます。 これは慎重に選択された異なる運転条件下で、数値計算された急速充電プロファイルを実験的に検証するための最適化された試験設計の基礎となります。 このわかりやすいワークフローは、充電時間、開発時間、開発コストを同時に削減します。
物理的に パラメトリック化され、検証されたモデルがあれば、
シミュレーションに基づいて最適な急速充電戦略を計算することができます。
速い
バテモ・セルモデルは、通常のオフィスコンピューターで数秒以内に実行されます。 これにより、温度、SOC、エージング状態に対する非線形依存性を考慮した大きなパラメーターバリエーションが可能になります。
物理学的
セル内の物理的プロセスを正しく分割した場合にのみ、アノード表面電位を計算し、急速充電の5つの限界すべてに同時にアクセスすることができます。
正確
定量的に信頼できるシミュレーション結果を得るには、十分に検証されたモデルが必要です。 バテモ・セルモデルは最も正確なバッテリーセルモデルです。私たちは常に、最高の精度を証明する広範な測定を通じて、その妥当性を実証しています。
私たちの方法論は、アノード表面電位を積極的に制御することで、以下の例に示すようにリチウムめっきを回避することです。 これによりあらゆる運転条件下で、物理的に可能な限り最速の充電プロファイルを得ることができます。 計算時間が短いため、すべての初期条件と境界条件の下でこの計算を自動的に繰り返すことを可能にし、実装の準備が整った高速充電マップを導出することができます。
メリット
シミュレーションベースの急速充電開発にバテモ・セルモデルを使用することで、充電時間の短縮を実現しながら、より迅速かつ低コストで開発を行うことができます。 こうして価値を生み出すことで、お客様の成功に貢献しています。
-20%
より良い
5つの限界に同時にアクセスすることで、充電時間を物理的に最小限に短縮できます。
-50%
より速く
試行錯誤の サイクルテストではなく 、わかりやすいワークフローに頼ることで、開発時間を短縮できます。
-60%
低コスト
デジタル開発手法を活用して安全なテストを実施します。よりスマートに、より難しくなくテストします。
充電時間
バテモ独自の技術により、アノード表面電位を積極的に制御することで、 物理的に可能な限り高速な 充電プロファイルを実現することができます。 アノード表面電位にアクセスできない場合、唯一の方法は、充電電流を段階的に増加させながら段階的充電プロファイルを適用し、セルの劣化を監視するしかありません。 この試行錯誤のアプローチでは、下の写真に示すような本当の最適値を得られることは決してありません。 最適な段階的充電プロファイルでも、テスラ・モデルY（4680）セルの物理的最適値の20％を下回ります。
例：テスラ・モデルY (4680)
開発期間とコスト
バテモ独自の技術により、アノード表面電位を予測することで、 簡単な開発ワークフローを 設定することがで可能です。 アノード表面電位にアクセスできなければ、充電プロファイルを繰り返し試し、 サイクル試験でその適用性をチェックしなければなりません。 この試行錯誤のアプローチでは、コストと時間がかかります。
バテモ・テクノロジーなし
チャージ・プロファイルの適用とテストの実施
1つの例を挙げて見てみましょう。実験的な試行錯誤を4回繰り返す急速充電器の開発には約7カ月かかります。 2つのプロファイルを同時に適用する場合、テストできるのは8種類の充電プロファイルのみです。 小さな円筒形セルであっても、これには約90,000ユーロの人件費と測定費用がかかります。 バテモ・セルモデルを使えば、あらゆる運転条件や始動条件に対して最適化された充電プロファイルを数日以内に計算することができます。 バテモ・セルモデルの生成も含めて、私たちは3カ月以内にこれらのプロファイルを準備し、実験的に検証しています。 ソフトウェア費用、人件費、および検証の測定費用を加算しても、合計費用は30,000ユーロ未満に抑えられます。
