Le temps de charge est essentiel pour la qualite du produit.
Mais comment atteindre des temps de charge de moins de 15 min ?
Defi
La capacité de charge rapide est un critère d’achat décisif, et pas seulement pour les véhicules électriques. Cinq limites restreignent techniquement le temps de charge, comme indiqué ci-dessous. Le dépassement des limites spécifiques aux cellules entraîne un vieillissement accéléré des cellules, voire des risques pour la sécurité. La progression du courant de charge maximal admissible au fil du temps, compte tenu des cinq limites, dépend des conditions initiales et limites électrochimiques et thermiques d’une manière fortement non linéaire. En outre, comme le potentiel de surface de l’anode à l’intérieur de la cellule n’est pas accessible expérimentalement, l’adéquation d’un profil de courant de charge ne peut être testée qu’indirectement par des essais de cyclage coûteux et fastidieux.
Les cinq limites de la charge rapide
1
La puissance
Limité par le réseau électrique.
2
Courant
Limité par le courant du chargeur.
3
Temperature
4
Tension
5
Anode
En outre, la capacité de charge rapide de la batterie dépend de la conception du module, du refroidissement, du type de cellule et doit donc être résolue au niveau du système. C’est pourquoi le développement de profils de courant optimaux dans l’espace de paramètres multidimensionnels et non linéaires comprenant le temps, l’état de charge, l’état de santé et la température est un défi.
Solution
Vous avez besoin d’un outil pour prédire les cinq limites dans des conditions de fonctionnement données pour des cellules et des modules individuels. C’est ce qu’est le Batemo Cell Model. La technologie unique de modélisation des batteries de Batemo permet de dériver des profils de charge rapide optimaux pour l’ensemble des paramètres. C’est la base d’un plan d’essai optimisé pour valider expérimentalement les profils de charge rapide calculés numériquement dans différentes conditions de fonctionnement soigneusement sélectionnées. Ce flux de travail simple réduit à la fois le temps de charge le temps de développement et le coût de développement.
Si vous disposez d’un modèle physique, parametre et valide…
…vous pouvez calculer une stratégie de charge rapide optimale sur la base de simulations.
Fast
Les modèles cellulaires Batemo s’exécutent en quelques secondes sur des ordinateurs de bureau normaux. Cela permet une grande variation des paramètres afin de prendre en compte les dépendances non linéaires de la température, du SOC et de l’état de vieillissement.
Physical
Ce n’est qu’en divisant correctement les processus physiques de la cellule que l’on peut calculer le potentiel de surface de l’anode et accéder simultanément aux cinq limites de la charge rapide.
Accurate
Des résultats de simulation quantitativement fiables nécessitent des modèles largement validés. Le modèle de cellule Batemo est le modèle de cellule de batterie le plus précis qui soit - c’est garanti ! Nous en démontrons toujours la validité par des mesures approfondies qui prouvent la plus grande précision.
Notre méthodologie consiste à contrôler activement le potentiel de surface de l’anode et à éviter ainsi le placage au lithium, comme le montre l’exemple ci-dessous. Vous obtenez ainsi les profils de charge physiquement les plus rapides possibles dans toutes les conditions d’utilisation. Les faibles temps de calcul permettent de répéter automatiquement ce calcul pour toutes les conditions initiales et limites afin d’obtenir des cartes de charge rapide prêtes à être mises en œuvre.
methode de developpement
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Obtenez le Batemo Cell Model pour disposer d’un modèle physique, paramétré et validé de cellule de batterie.
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Intégrez le modèle cellulaire dans votre modèle de module.
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Effectuer des simulations par lots et dériver des profils de charge rapide et des stratégies opérationnelles optimales .
Eviter le placage au lithium !
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Utilisez le Batemo Cell Model pour réaliser un plan d’expériences de validation.
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Réalisez les expériences de validation et mettez-les directement en œuvre dans votre BMS !
Avantages
Utilisez le Batemo Cell Model pour le développement de la charge rapide basé sur la simulation, ce qui permet d’accélérer le processus et d’en réduire le coût tout en diminuant les temps de charge. C’est ainsi que nous créons de la valeur et contribuons à votre succès.
-20%
Temps de charge
Réduisez le temps de charge au strict minimum en ayant accès aux cinq limites en même temps.
-50%
Temps de développement
Accélérez votre temps de développement en vous appuyant sur un flux de travail simple au lieu de procéder à des tests cycliques selon le principe de l’essai et de l’erreur.
-60%
Coûts de développement
Des efforts de test sûrs grâce à l’utilisation de méthodes de développement numériques. Testez plus intelligemment, pas plus durement.
Temps de charge
La technologie unique de Batemos permet d’atteindre les profils de charge physiquement les plus rapides possibles en contrôlant activement le potentiel de surface de l’anode. Sans accès au potentiel de surface de l’anode, le seul moyen est d’appliquer des profils de charge échelonnés tout en augmentant progressivement votre courant de charge et en surveillant le vieillissement de votre cellule. Cette approche par tâtonnement ne permet jamais d’obtenir l’optimum réel, comme le montre l’image ci-dessous. Même un profil de charge optimale par paliers reste 20% en dessous de l’optimum physique pour la cellule Tesla Model Y (4680).
Exemple : Tesla Model Y (4680)
Temps et couts de developpement
La technologie unique de Batemos permet de mettre en place un processus de développement simple en prédisant le potentiel de surface de l’anode. Sans accès au potentiel de surface de l’anode, vous devez essayer itérativement des profils de charge et vérifier leur applicabilité lors de tests de cyclage. Cette approche par essais et erreurs est coûteuse et prend du temps.
Sans la technologie Batemo
appliquer le profil de charge et effectuer le test
Prenons un exemple : 4 itérations de développement expérimental de charge rapide par essais et erreurs prennent environ 7 mois. Lorsque vous appliquez 2 profils simultanément, vous ne pouvez tester que 8 profils de charge différents. Même pour une petite cellule cylindrique, cela représente ≈90k€ de frais de personnel et de mesure. Faisons les choses simplement : avec un Batemo Cell Model, vous pouvez calculer en quelques jours des profils de charge optimisés pour toutes les conditions d’exploitation et de démarrage. En incluant la génération du modèle cellulaire Batemo, nous avons ces profils prêts et validés expérimentalement dans les trois mois. Si l’on ajoute les coûts des logiciels, les frais de personnel et les frais de mesure pour la validation, vous restez en dessous de 30k€.
