Volvo оптимізує батареї електровантажівок за допомогою моделювання
Volvo та партнери створили застосунок для моделювання зварювання і довговічності батарей електричних вантажівок.
Консорціум за участю Volvo Group Trucks Operations розробив застосунок для моделювання, що дає змогу оцінювати довговічність і надійність батарейних блоків електричних вантажівок. Інструмент створила данська інженерна компанія Resolvent у межах проєкту LaserBATMAN, повідомляє IEEE Spectrum.
Проєкт Multiscale Simulation of Laser Welding for Optimal Battery Pack Manufacturing, скорочено LaserBATMAN, тривав із травня 2022 року до травня 2025-го. До консорціуму також увійшли Aurobay, Європейська комісія, Технічний університет Данії, шведське агентство Vinnova та Innovation Fund Denmark. Його метою було поліпшити два ключові параметри батарейних блоків — стійкість конструкції та строк служби.
Вплив лазерного зварювання
Учасники проєкту досліджували, як лазерне зварювання впливає на електрохімію та деградацію акумуляторних комірок. Цей процес застосовують, зокрема, для з’єднання комірок у батарейному блоці через струмопровідну шину. За даними матеріалу, правильно виконане зварювання може позитивно впливати на строк служби батареї, тоді як помилки здатні підвищувати ризик її деградації.
Команда Resolvent створила електрохімічну модель комірки, а отримані дані використала для навчання глибокої нейронної мережі. Це дозволило перейти до спрощеної моделі, яка швидше показує поведінку комірки, а згодом — змоделювати роботу всієї батареї від рівня окремої комірки до батарейного блока.
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 зварного з’єднання шини дає змогу змінювати форму зварного шва, товщину шини та глибину проникнення лазера, а також оцінювати поведінку з’єднання після певної кількості циклів.
Інтерфейс також відображає температуру зварного з’єднання, рівень заряду та товщину шару твердоелектролітного інтерфейсу. Інженери можуть моделювати потік охолодження й перевіряти, чи виникають турбулентність або застій повітря. За словами колишнього комерційного директора й партнера Resolvent Мартіна Рефслунда Нільсена, результати моделювання допомагають знаходити баланс між охолодженням та конфігурацією батарейного блока.
