Mit dem Digitalen Zwilling zur effizienten Batteriesystem-Entwicklung
Weil bislang geeignete Werkezuge fehlten, um die Belastungen von Batteriezellen in Elektrofahrzeugen bei Crashs und im laufenden Betrieb zu verstehen, gingen Entwickler auf Nummer sicher. Sie planten großzügige Puffer ein und konstruierten robuste Gehäuse, um die Batteriezellen vor allen denkbaren Gefahren zu schützen.
Es liegt auf der Hand, dass dieses Vorgehen wenig effizient ist. EDAG Engineering hat sich deshalb des Themas angenommen und Wege zur Optimierung der Entwicklung gesucht. In der Folge entwickelte der Engineering-Spezialist einen Digitalen Zwilling für Batteriezellen. Dieser basiert auf virtuellen Modellen und Simulationen, die in aufwändigen Versuchsreihen verifiziert und optimiert wurden.
Die Simulation des Kurzschlussverhaltens sowie des elektro-thermomechanischen Verhaltens schließt eine entscheidende Wissenslücke in der Batteriezell-Entwicklung. Nun lassen sich Belastungen aus einem Crash ebenso im virtuellen Modell prüfen wie die Auswirkungen des Normalbetriebs, etwa in Form des „Breathings“, also einer temporären Ausdehnung beim Be- und Entladen der Zellen. Das ermöglicht eine zielgenauere Entwicklung, die bei gleichem Sicherheitsniveau Material einspart, überdimensionierte Pufferräume vermeidet und so Potenzial schafft für höhere Kapazitäten. Über 50 Prozent mehr Reichweite konnten beispielsweise beim EDAG SCALEbat erzielt werden.
Wie die Methoden und Tools entwickelt wurden und was der Digitale Zwilling von EDAG Engineering zu leisten vermag, erfahren Sie im Whitepaper „Digital Cell Twins: Effizientere Batterieentwicklung mit virtuellen Modellen“, das Sie gleich hier herunterladen können.