Zvyšování bezpečnosti bateriových systémů pomocí simulací v softwaru Ansys - Úvod

Zvyšování bezpečnosti bateriových systémů pomocí simulací v softwaru Ansys

S rostoucími nároky na ekologii v dopravě a průmyslu se postupně přechází na elektrické pohony napájené z bateriových systémů. S vyšším počtem těchto aplikací se také zvětšují bezpečnostní rizika, když selhání některé z komponent bateriového systému může vést až k fatálním následkům jako jsou známé případy vzplanutí elektromobilu či letadla. Aby se předešlo těmto nehodám, byly vytvořeny mnohé bezpečnostní normy pro skladování, transport a použití bateriových systémů.

Mezi nejznámější bezpečnostní normy pro bateriové systémy patří UN 38.3, SAE, JIS, FMVSS, ECS. Tyto normy stanovují testy, které musí být splněny pro ověření bezpečnosti bateriových systémů a jejich certifikaci. Testy mohou být uskutečněny simulačně v softwaru Ansys pro snížení nákladů na vývoj bateriových systémů namísto drahých fyzických testů.

Základní typy testů dle bateriových bezpečnostních norem:

V následujících 3 článcích budou podrobně představeny jednotlivé oblasti, jak jsou řešeny v softwaru Ansys.

1)      Elektromagnetismus a elektronika (Ansys medini, Ansys SCADE, Ansys Maxwell, Ansys HFSS)

          - Rozložení elektrického pole, rozložení ztrát v bateriovém systému

          - Kontrola funkce BMS, FuSa analýzy bateriových systémů

2)      Tepelný management, vniknutí kapalin (Ansys Fluent)

          - Oteplení bateriových systémů, dominový efekt při zahoření akumulátorů

          - Vniknutí kapalin do bateriových systémů

3)      Strukturální mechanika (Ansys LS-Dyna, Ansys Mechanical)

          - Crash testy akumulátorů, pádové testy akumulátorů

          - Vibrace, hluk akumulátorů, životnost bateriových systémů

Autor: Radek Fajtl