Для Volvo створили симулятор проєктування батарей електровантажівок
Для Volvo створили застосунок, що моделює довговічність батарей електровантажівок і параметри лазерного зварювання.
Консорціум за участю Volvo Group Trucks Operations розробив застосунок для моделювання батарейних блоків електричних вантажівок. Інструмент має допомагати інженерам оцінювати довговічність батарей і оптимізувати конструкцію зварних з'єднань ще на етапі проєктування. Про це повідомляє IEEE Spectrum.
Застосунок створила данська інженерна консалтингова компанія Resolvent у межах проєкту LaserBATMAN, що тривав із травня 2022 до травня 2025 року. У проєкті також брали участь Aurobay, Європейська комісія, Данський технічний університет, шведське агентство інноваційних систем Vinnova та Innovation Fund Denmark.
Моделювання зварювання батарей
Проєкт LaserBATMAN був зосереджений на двох характеристиках батарейних блоків — надійності та строку служби. Одним із чинників, що впливає на них, є лазерне зварювання компонентів, зокрема з'єднання елементів батареї через струмопровідну шину. Некоректно виконане зварювання може підвищити ризик деградації батареї, тоді як моделювання дає змогу проаналізувати вплив виробничих процесів на різних етапах.
Команда Resolvent використала COMSOL Multiphysics для дослідження впливу лазерного зварювання на електрохімічні процеси та деградацію елементів. Згодом модель розширили від рівня окремої комірки до всього батарейного блока. Дані електрохімічної моделі застосували для навчання глибокої нейронної мережі, що дозволило швидше отримувати оцінки поведінки батареї.
Параметри конструкції та охолодження
У застосунку можна задавати геометрію батарейного блока, кількість комірок, температуру довкілля та профілі струму заряджання й розряджання. Окремий інструмент для проєктування зварних з'єднань струмопровідної шини дає змогу змінювати форму шва, товщину шини та глибину проникнення лазера, а також оцінювати роботу з'єднання після певної кількості циклів.
Інтерфейс також показує температуру зварного шва, рівень заряду та товщину шару твердоелектролітного інтерфейсу. Інженери можуть моделювати охолоджувальний потік і перевіряти, чи виникають турбулентність або застій повітря. За словами колишнього комерційного директора й партнера Resolvent Мартіна Рефслунда Нільсена, такі моделі дозволяють точніше добирати параметри конструкції та оцінювати компроміс між охолодженням і кількістю батарейних комірок.
