Mit realen Tests korrelierte thermische Simulationen

Ihre Anforderung ?
Genaue Simulationen und zuverlässige Daten, die mit der Realität korreliert sind. Auch wenn alle Software-Programme Ergebnisse liefern, so benötigen Sie jedoch genaue Modellierungen mit einem ausgezeichneten Grad der Beschreibung der physikalischen Zusammenhänge.

Unsere Lösung :

Bereitstellung von eigenen Testergebnissen, um physikalische Zusammenhänge zu beschreiben und Simulationen mit realen Testdaten zu korrelieren.

Spezifische 0D-, 1D- und 3D-Simulationen mit allen Arten von Flüssigkeiten:

  • 3D-Berechnungen der Kühlleistung und der Ausbreitung der thermischen Instabilität der durch Kühlplatte oder Immersion gekühlten Batterie mithilfe der Gamma-Technologie.
  • 3D-Berechnungen der Batteriezellenerwärmung durch Modellierung der inneren Geometrie der Zellen mithilfe der Gamma-Technologie.
  • Finite-Elemente-Berechnungen der mechanischen Widerstandsfähigkeit, Eigenschwingungen und der Vibrations- und Stoßfestigkeit mithilfe von Solidworks.
  • Berechnungen von Flüssigkeitsströmen in Verbindung mit Wärmeaustausch mithilfe von Solidworks.
  • 1D-Berechnungen von Leitungsverlusten mithilfe der Gamma-Technologie.
  • 1D-Berechnungen von Fahrzeugen in Testzyklen mithilfe der Gamma-Technologie.
  • Entwicklung eines speziellen Berechnungscodes mithilfe von Matlab und Simulink: Dampfkompressoren, Dampfturbinen, Dampfkolbenmotor usw.

Simulation als Konzeptions- und Validierungswerkzeug

Die Simulation wird bei Exoès als Konzeptions- und Validierungswerkzeug eingesetzt. Sie ermöglicht die Durchführung numerischer Versuchspläne, wenn die Tests zu lange, zu zahlreich oder zu teuer wären, um ein gleichwertiges Ergebnis zu erzielen. Dies ist nur möglich, wenn die Simulationen korreliert sind, was bei Exoès der Fall ist.

Ein Beispiel für die Batteriesimulation: Modellierung von prismatischen, zylindrischen oder Pouch-Zellen für verschiedene elektrochemische Materialien: NMC, LTO usw.

 

Ein thermisches Modell gekoppelt mit einem elektrischen Modell

Ein vollständiger elektrischer Temperaturtest, der in unserem Labor durchgeführt wird, ermöglicht zunächst die Beschreibung eines temperaturvariablen elektrischen Modells einer Zelle vom Typ RC. Anschließend wird in unseren Räumlichkeiten eine komplette Demontage einer Zelle durchgeführt. Die Geometrie der Zelle wird in 3D mithilfe von SolidWorks rekonstruiert und nach GEM3D exportiert, einem mit der Gamma-Technologie-Suite verknüpften Vernetzungswerkzeug. 

Nach der Vereinfachung wird ein thermisches Modell erstellt, das mit einem elektrischen Modell gekoppelt ist. Dieses Zellenmodell kann entweder direkt verwendet werden, um die Leistungsfähigkeit von Kühlungsarchitekturen (thermische Trägheit, Luft, Kühlplatte, Immersion usw.) zu bestimmen, oder es kann als Modul zusammengesetzt werden, um die Ausbreitung der thermischen Instabilität und die Auswirkungen verschiedener Konzeptionsmöglichkeiten zu untersuchen.

 

Optimierung von Flüssigkeitsströmen

Wir passen die Ladungsgeschwindigkeiten und -verluste im Inneren der Batterien und Kühlungskreisläufe an. Dies ermöglicht es uns, die Flüssigkeit gleichmäßig zu verteilen und somit eine Temperaturhomogenität und eine gleichmäßige Alterung der Zellen zu gewährleisten.

Komplettes Kühlsystem

Simulation eines Klimatisierungs-/Wärmepumpensystems in Verbindung mit der Kühlung der Batterie:

  • 0D/1D-Modell des reversiblen Kältekreislaufs (Wärmepumpe) mithilfe von GT Power
  • Dynamisches 0D/1D-Modell des Batteriekühlungskreislaufs (Flüssigkeitsförderung / Verdunstung / Sprühkühlung) und des Fahrgastinnenraums

Simulation eines Klimatisierungs-/Wärmepumpensystems in Verbindung mit der Kühlung von Elektromotoren oder Leistungselektronik (Wechselrichter, Ladevorrichtung usw.)

Rankine-Zyklus – ORC und Mechanik:

Tools zur Simulation der Leistungsfähigkeit volumetrischer Expander (Kolben, Scroll), entwickelt mithilfe von Matlab Simulink, diese Tools beinhalten mehrere gekoppelte Module (Thermodynamik, Mechanik, Wärmeaustausch, Undichtigkeit)

Tools zur stationären Simulation des Rankine-Zyklus, mit verschiedenen Arten von Wärmetauschern (Platten, Mikrolamellen)

Dynamische Simulation des Rankine-Zyklus mithilfe von GT Power

 

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