AVL CRUISE™ M의 2022 R2 릴리즈를 통해 배터리의 전기화학적 시뮬레이션을 더 쉽고 정확하게 수행할 수 있습니다. 이를 위해 두 가지 주요 개선 사항이 적용되었습니다.
이번 CRUISE M은 측정된 데이터를 기반으로 전극 확산 계수를 찾는 과정을 간소화하는 맞춤형 EIS 매개변수화 마법사를 제공합니다. "등가 회로 찾기" 옵션은 가장 적합한 접근 방식을 자동으로 검색하는 기능을 제공합니다.
이제 더블 레이어 효과를 고려하십시오. 전기장이 포함된 더블 레이어는 커패시터와 같이 리튬이온의 삽입 과정보다 훨씬 짧은 시간에 전하를 저장하고 방출할 수 있는 전기장을 유도합니다. 이러한 고주파 응답은 기존 전기 화학 배터리의 네 가지 위치에서 기존 전기 화학 배터리의 일부로 다루어집니다. 첫째, 음극과 양극의 전극-전해질 인터페이스, 둘째, 집전판과 인접한 전극 사이의 인터페이스에서 발생합니다.
"원통형 셀 구성요소" 모듈은 이미 사용 가능한 프리즘 및 파우치 셀로 확장된 것입니다.
셀 배치, 하우징 구성, 냉각 유형, 전기 연결 패턴 및 모든 유형의 연결 포트는 물론, 다른 구성 요소와의 상호 작용을 위한 측정 지점을 정의할 수 있습니다. 셀은 반경 방향과 높이에 따라 서로 다른 온도를 특징으로 하고 2D로 모델링되었습니다. 이 모듈은 등가 회로 모델과 Batemo 셀 모델을 모두 지원합니다.
파우치 셀은 일반적으로 열전도성 접착제를 통해 하우징의 바닥에 연결됩니다. 셀은 바닥에 고정되어 있고 다른 쪽은 더 유연하게 움직일 수 있기 때문에, 이러한 구조는 셀의 팽창/수축과 발생하는 기계적 응력에 영향을 미칩니다. 이번 CRUISE M은 셀의 기울기를 모델링할 수 있는 가능성을 제공합니다.
기존 CRUISE M 모델에 맞춤형 모델 확장을 통합해야 하는 경우 새 인터페이스를 사용할 수 있습니다. 인터페이스를 사용하면 전체 솔루션의 편안함을 희생시키지 않고도 사용자 정의 하위 모델을 통합할 수 있습니다.
배터리 모듈은 기계식 모델 전용 인터페이스로 확장되었습니다. 이를 통해 맞춤형 모델은 배터리 셀의 팽창 및 수축에 반응하는 모듈 하우징의 모든 기계적 측면을 설명할 수 있습니다.
모델은 CRUISE M에서 정의한 전용 인터페이스 사양을 준수하는 FMU(Functional Mock-up Unit)로 제공되어야 합니다.
열 폭주 시 배터리 열 거동을 쉽게 시뮬레이션할 수 있습니다.
배터리 모듈 구성 요소의 또 다른 새로운 기능은 셀, 냉각판 및 압력 패드로 조립된 모듈을 통한 열 전파를 연구할 수 잇게 해줍니다. 입력 데이터는 열 폭주 중에 셀에서 방출되는 열입니다. 이 정보는 단일 셀과 작성 앱에서 어뷰징 테스트를 사용하여 확인할 수 있습니다. 이 입력은 실제 셀 에너지 및 트리거 온도와 함께 단일 셀의 열 이력을 모델링하기에 충분합니다. 이를 통해 셀의 국부적인 온도 상승과 인접 셀로의 확산은 물론 전체 모듈에 걸친 열의 전파를 시각화할 수 있습니다.
이제 AVL FIRE™ M은 배터리 셀 벤팅(cell venting) 시 고체 입자의 움직임을 시뮬레이션할 수 있습니다. 입자는 입자 운동에 대한 라그랑지안 설명을 사용하여 모델링됩니다. 주변 기체상과의 에너지, 운동량 및 난류 교환의 결합이 고려됩니다. 그리고 항력 법칙과 증발에는 특정 하위 모델이 사용됩니다.
방법론 개발에 따라 그림 7과 같이 이러한 입자를 고려하면 입자로 인해 발생하는 위험에 대한 추가적인 통찰을 얻을 수 있습니다.
