배터리 팩 시뮬레이션으로 시스템 성능을 극대화하십시오

배터리 팩 시뮬레이션은 시스템 내 셀 팩의 동작, 즉 듀티 사이클에 따른 전압, 전류, 온도 및 충전 상태를 예측합니다. 엔지니어들은 이를 활용하여 프로토타입 제작 전에 냉각 용량을 산정하고, 전류 한계를 설정하며, 제어 전략을 테스트합니다. 시뮬레이션 기반 개발은 프로토타입을 반복 제작하는 방식보다 훨씬 빠릅니다. 또한 시뮬레이션에서 훨씬 더 포괄적인 테스트가 가능하여 현재 설계에 남아 있는 오류 가능성을 크게 줄일 수 있습니다. 팩 모델은 셀, 열 경로 및 제어를 연결하며, 셀 모델의 품질이 결과의 신뢰성을 결정합니다.

팩 모델은 대부분 셀 모델이 제공하는 값을 곱하고 연결하는 방식으로 구성됩니다. 고전류 또는 저온에서 셀 전압이 잘못되면 모든 직렬 연결에서 그 오류가 반복됩니다. 열도 마찬가지입니다. 셀의 발열량이 잘못되면 팩 전체의 온도가 잘못됩니다. 인버터, 열 관리 시스템, 제어 장치는 전압과 온도를 읽습니다. 따라서 잘못된 값은 약간의 오차가 아니라 잘못된 제어 결정으로 이어집니다. 시뮬레이션은 대개 한계 조건을 다루며, 바로 그 지점에서 셀이 시스템을 제한합니다. 셀 모델은 그 한계에서 정확해야 합니다. 다른 접근 방식은 이러한 한계에서 충분히 작동하지 않기 때문에, Batemo 셀 모델은 바로 이를 위해 설계되었습니다.

아닙니다. 등가 회로 모델은 단순한 소자로 단자 동작을 모사합니다. 그 구조는 물리적 현상과 일치하지 않으며, 비선형성이 적절히 처리되지 않습니다. 피팅된 지점은 재현하지만 그 외 영역에서는 오차가 발생합니다. 저온, 고출력 또는 노화 조건에서는 시뮬레이션 결과가 단순히 잘못될 수 있습니다. 이는 시스템 개발에서 위험한 상황을 초래할 수 있으며, 시뮬레이션 결과를 더 이상 신뢰할 수 없게 됩니다. 따라서 등가 회로 모델은 시스템 개발에 사용하지 않는 것이 좋습니다.

배터리 열 모델은 셀이 발생시키는 열의 양과 그 열이 팩 내에서 어떻게 퍼지고 방출되는지를 계산합니다. 팩 수준의 시스템 문제에는 Batemo Cell Model이 적합한 접근 방식입니다. 이 모델은 모든 동작점에서 셀의 열 방산을 예측하고, 시스템 시뮬레이션에서 전기적 거동과 연동되며, 거의 모든 문제에 충분한 정확도를 제공합니다. 셀 내부 온도가 심하게 불균일한 경우에만 국부적인 핫스팟을 해석하는 Batemo Cube Model가 필요합니다. 우수한 팩 설계는 셀의 열적 균일성을 목표로 하므로, 이는 일반적인 경우가 아닙니다. 따라서 Cube Model는 상세 연구에 활용됩니다. 냉각수 흐름이 포함된 복잡한 팩 형상의 경우, 모델은 3D 유체 시뮬레이션으로 실행됩니다.

Batemo Cell 모델은 MATLAB Simulink, MATLAB Simscape, Simcenter Amesim, AVL CRUISE M, AVL FIRE M, Elements 및 Hexagon Cradle CFD과의 내장 통합을 지원하며, FMU으로서 모든 일반적인 시뮬레이션 툴에서 실행됩니다.

검증된 198개 셀에 걸쳐 모델의 중앙값 편차는 검증 실험 대비 0.8 %입니다. Batemo는 모델에 대해 보증을 제공합니다. 더 정확한 배터리 셀 모델을 제시해 주신다면 전액 환불해 드립니다. 모든 모델의 정확도는 이 웹사이트의 각 셀 페이지에 공개되며, 모든 모델에 대해 검증 조건 하의 정확도를 상세히 보여주는 Excel 보고서를 제공합니다.