배터리 팩 설계

배터리 팩 설계란 무엇입니까?

배터리 팩 설계는 배터리 기술 개발 워크플로의 기초입니다. 배터리 팩은 시스템의 에너지 요구사항을 제공해야 하며, 팩 아키텍처는 배터리 관리 시스템과 열 관리 시스템의 설계 및 구현에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 배터리 팩 내에서 직렬로 연결된 각 병렬 어셈블리에는 밸런싱 회로가 필요하며, 따라서 팩에 병렬 어셈블리가 많을수록 배터리 관리 시스템에서 요구되는 셀 밸런싱 제어 신호가 더 많아집니다.

배터리 팩 설계 엔지니어는 소프트웨어 툴을 사용하여 설계 공간 탐색을 수행하고 설계 상충관계를 분석할 수 있습니다. 엔지니어가 배터리 팩의 시뮬레이션 모델을 사용하면 시뮬레이션 성능을 평가하고 후속 배터리 관리 및 열 관리 시스템 설계를 위한 적절한 모델 충실도 수준을 선택할 수 있습니다.

셀 수 및 에너지(kWh)와 관련하여 셀의 증가 상황을 보여주는 그래프. 셀 수가 증가하면 에너지가 증가합니다. 가장 작은 크기에서 큰 순서로 셀, 병렬 어셈블리, 모듈, 모듈 어셈블리 및 팩의 5가지 유형을 볼 수 있습니다.

개별 셀에서 배터리 팩까지 커지는 과정.

>> import simscape.battery.builder.* 

>> 

>> pouchGeometry = PouchGeometry(); 

>> batteryCell = Cell(Geometry = pouchGeometry); 

>> batteryParallelAssembly = ParallelAssembly (Cell = batteryCell, numParallelCells = 3); 

>> batteryModule = Module(ParallelAssembly = batteryParallelAssembly, numSeriesAssemblies = 11); 

>> batteryModuleAssembly = ModuleAssembly(Module = repmat(batteryModule,1,2)); 

>> batteryPack = Pack(ModuleAssembly = repmat(batteryModuleAssembly,1,5)); 

>> 

>> buildBattery(batteryPack, "LibraryName", "packLibrary"); 

단 8개의 코드 줄로 배터리 팩의 Simscape 모델을 정의하고 구축할 수 있습니다.

Simscape™ 포트폴리오의 신제품 Simscape Battery™는 셀과 시스템 간을 잇는 특별히 조립된 기술 개발 프레임워크를 제공할 목적으로 개발되었습니다.

이는 역량 향상뿐만 아니라 설계 탐색 및 설계 엄격성을 직접 지원하므로, 사용자는 배터리 시스템 기술 개발 주기를 신속하고 자신 있게 탐색할 수 있습니다.

Simscape Battery를 사용하면 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.

  • MATLAB® API를 사용해 프로그래밍 방식으로 배터리 팩 설계 워크플로 수행
  • 단 6개의 코드 줄로 배터리 팩 구조 정의
  • 각 설계 단계에서 팩 기하 구조 및 토폴로지 시각화
  • 시뮬레이션 전략 정의 및 시각화
  • 셀 형식, 스태킹 및 토폴로지 정의
  • 전기 및 열 효과 정의
  • 부피, 질량 및 치수 추적
  • 코드 한 줄로 배터리 팩의 Simscape 모델 자동 생성

참조: Simscape Battery, 배터리 모델링, 배터리 관리 시스템, 배터리 열 관리 시스템