배터리 신뢰성
배터리 동작을 안정적으로 예측하는 것은 매우 복잡합니다. 특히 전체 제품 수명주기를 포괄하는 경우 더욱 그렇습니다. 이는 배터리 셀 팽창과 브리딩, 노후화에 따른 저항력 상승 등 발생하는 모든 효과를 정밀하게 모델링하고 그에 맞는 파라미터를 조정해야만 성공할 수 있습니다.
배터리 안전
배터리 기술의 빠른 혁신 속도로 인해 안전 관련 요구도 증가하는데, 이는 종종 최종 사용자에게 결정적인 측면입니다. 제조업체는 빠르게 변화하는 요구사항에 대응하기 위해 혁신적인 테스트 및 시뮬레이션 방법을 사용해야 합니다.
가치, 수익성 및 운영 비용
비용 압박이 증가함에 따라 대부분의 제조업체는 전반적인 운영 비용을 절감하는 동시에 배터리 가치와 수익성도 향상시켜야 하는 과제에 직면해 있습니다. 이는 지능형 데이터 입력과 차량 모니터링을 통해 가능합니다.
개발 효율성
짧은 상용 출시 시간과 높은 안전 기준 - 이 두 가지 목표는 현실적으로 결합하기 어려운 경우가 많습니다. 이 두 가지를 모두 보장하기 위해 시뮬레이션은 배터리 설계를 초기 단계에서 신속하게 검증할 수 있는 이상적인 방법입니다.
AVL의 BMS는 15년 이상 배터리 개발을 통해 축적한 경험을 바탕으로 구축되어 있습니다. 지속적으로 개발된 BMS는 이제 4세대가 출시되었습니다. 다음 업그레이드에서는 더욱 정확한 예측 모델을 통해 추가 핵심 기능을 제공할 것입니다.
충전 상태(SOC):
- 리튬 페로인산철(LFP) 배터리의 정확도 향상
- 비선형 동적 모델링
- 테스트 및 교정 수고를 줄이기 위한 최적의 실험 설계
상태 정보(SOH):
- 노후화 및 내구성 예측 모델 구현
- SOH 모니터링과 내구성 예측을 결합하여 정밀도와 견고성 향상
기능 상태(SOF):
- 현재 기능 상태의 지속적인 계산
- 목표 내구성을 달성하기 위한 운영 전략 최적화, 예:
- 예측 내구성 및 SOH 추정을 기반으로 SOF 조정
하드웨어(제어 유닛 및 모듈 컨트롤러):
- 고전압 측정 및 접촉기 제어가 통합된 배터리 제어 장치
- 70 x 90mm의 보드 풋프린트로 최대 18개의 셀을 직렬로 연결할 수 있는 모듈 컨트롤러
- ISO26262를 위한 완벽한 하드웨어 및 소프트웨어 구현
- 최대 1000V 배터리 및 병렬 처리 기능을 갖춘 서브팩용
구현
AVL의 BMS는 이미 수많은 고객 프로젝트에서 그 성능이 입증되었습니다. 자체 포함된 블랙박스 솔루션과 개방형 화이트 박스 버전으로 제공되어 개발 및 도구 환경에 원활하게 통합됩니다.
가상 타당성 검사
AVL의 타당성 검사는 모든 법적 표준과 사양을 충족하기 위해 최대한 광범위합니다. 열-전기 및 기계 설계 시뮬레이션부터 전자파 적합성(EMC) 및 NVH(소음, 진동, 충격) 시뮬레이션과 완벽한 가상 검증 환경에 이르기까지 다양한 기능을 제공합니다.
BMS 예측
AVL의 BMS를 통해 배터리 시스템의 에너지 요구사항을 정확하게 예측할 수 있습니다. 변화하는 인프라 데이터에 따라 언제든 임계값을 유연하게 조정할 수 있습니다.
통신 및 인터페이스
BMS는 SPI와 같은 유선 전력선을 이용하여 직접 연결되거나 완전히 무선으로 배터리 마스터 제어 장치(BMCU)에 연결됩니다. 연결이 감소함으로써 오류 원인이 방지되고 비용도 절감됩니다.
모듈형 시스템 제공
BMS를 선택함으로써 모듈식 시스템을 선택하게 됩니다. 이를 통해 배터리에 가치와 수익성을 더하고 충전 전략을 최적화하며 작업장 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 또한 비용 효율적인 배터리 교체가 가능하고 총 소유 비용도 절감됩니다.
가상 배터리 개발 도구
AVL의 다년간의 전문 지식은 시뮬레이션 및 관련 도구에 대한 효율적인 개발 프로세스를 보장합니다. 이를 통해 업무의 명확한 사전 준비와 초기 단계에서의 신속한 검증 혜택을 누리실 수 있습니다.
셀의 내장은 배터리 노화를 방지하는 핵심 역할을 합니다. 그리고 고성능 배터리 관리 시스템이 핵심입니다. 이를 통해 운영 노후화 위험에 따라 동적 부하 한계를 변경할 수 있습니다. AVL의 툴은 이러한 요소의 대부분을 시뮬레이션할 수 있으므로 이를 가상으로 예측하고 개발 프로세스에서 고려할 수 있습니다.
– Jürgen Schneider, 가상 배터리 개발 수석 솔루션 매니저
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AVL은 제품의 시장 출시 속도를 높이고, 안전성을 강화하며, 재활용과 지속 가능성을 우선시하여 기술을 발전시키고 있습니다. 또한, 모든 종류의 차량을 위한 맞춤형 배터리 솔루션 개발을 통해 고객의 비용 절감과 빠른 시장 출시를 지원합니다. AVL은 컨셉 개발부터 대규모 생산을 위한 생산 공정까지 전 과정에 걸친 엔지니어링 서비스를 제공합니다.
AVL은 첨단 운전자 보조 시스템과 자율 주행의 기능을 촉진하는 소프트웨어 시스템과 구성요소를 개발하고 있습니다.
AVL은 엔지니어링 전문성을 활용해 초기 아이디어 단계부터 SOP 및 그 이상에 이르기까지 전체 배터리 개발 프로세스에 걸친 인사이트를 제공합니다. AVL은 새로운 배터리 또는 파생 제품의 엔지니어링 외에도 비용 최적화되고 지속 가능하며 안전한 대량 생산이 가능하도록 지원하는 포괄적인 서비스를 제공합니다.
AVL은 배터리 혁신 센터는 배터리 제작, 테스트 및 검증 외에도 배터리 개발 관련 산업화를 추진합니다. 이를 통해 배터리 생산 계획 및 프로세스 검증을 포함한 생산 준비가 완료된 개발론을 제공합니다.
