電池設計與熱模擬軟體-Q-Bat 實時模擬您的整個電池組！
產品特色
- 協助使用者可很短時間內(一天)構建客製、準確以及基於 CFD 的模型
- 以近乎實時(real-tiem)的運算執行—只需 15 分鐘即可測試 15 分鐘的操作
- 獲得電池溫度分佈的準確 3D 數據
- 電池模型可以和 MATLAB 和 Simulink 模型一起使用
- 避免使用昂貴的原型化硬體雛型，並能正確設計您的電池冷卻系統
概要
簡單的 0-D 或 1-D 電池模擬模型，精度有限且缺乏係數；完整的 CFD 模型精度具足，卻經常需要到一個月的時間進行幾何和網格構建。使用我們靈活的電池配置器(configurator)，您可以輸入您的冷卻板 CAD 文件，並使用我們工具內預先定義好的電池佈局，您就可以在一天之內構建好您的電池模型。
在大多數電動車的應用中，瞬態(transient states)是最重要的。汽車很少以恆定速度行駛，動力驅動和電力曲線隨著時間動態變化很大，完整的 CFD 模型需要在超級電腦上數小時或數天來計算這類情況。我們已經建立了一個詳細的有限元素模型，並將智能模型降階以應用於熱模態(thermal eigenmodes)空間，本產品還可處理非線性材料特性和冷卻劑的變化質量流量。在真實案例的運用中，透過Q-Bat來進行的模擬幾乎是實時進行的。您需要查看 15 分鐘的駕駛檔案嗎？使用 Q-Bat，只要 15 分鐘，就可以在您的桌機電腦桌面上運行，而不是超級電腦。
真正的電池芯(cell)會經歷不均勻的溫度分佈，會造成不健康的狀況—它可能會加速退化和老化，這就是為什麼 Q-Bat與眾不同，它與簡單的軟體模型不同，它可顯示電池芯內準確的溫度分佈，可以為電池冷卻的設計提供完整的 3D 數據。
大多數的 Q-Bat 模型都可以在 MATLAB® 中進行設計和實現，Q-Bat 使用 MATLAB 語言作為模型定義的文本界面。在模型縮減期間，使用者可以設置供並行運算的模型標誌，以告訴 Q-Bat 並取用平行運算工具箱(Parallel Computing Toolbox™)來使用，在縮減過程之後，使用者可以將電池組模型作為 MATLAB 的系統模塊輸出到 Simulink®中。
為什麼要選擇Q-Bat?
- 你的設計過程中，曾遇到下面任何一個問題？
- CFD 緩慢而昂貴。
- 0D/1D 模擬 缺少 必要的 3D 數據。
- 從 3-D 到系統級仿真沒有簡單的方法原型 是 也 允許在設計過程的後期進行重大的設計更改。
如果 是，那麼 Q-Bat 應該會對您很有助益!
Q-Bat 如何運作?
步驟如下:
step1
界定電化學 (electrochemical) 電池
我們可以協助您建立以實驗室測試為基礎的電池數位分身(digital twin)模型。
step2
建立冷卻板或輸入CAD模型
Q-Bat有內建的配置器(confiqurator)，能很快地在散熱冷卻板上安置電池的位置。
step3
定義電力負載與散熱模組
各式各樣的液冷散熱以及驅動/充電的模式, Q-Bat 都可支援。
step4
運行模擬
Q-Bat 能運行瞬態3-D的電池模型
step5
對結果進行後處理
Q-Bat能協助您取得每一個電池的平均、最低和最高溫度值。
Q-Bat 對您的電池設計有什麼好處：
能以3D模型且實時(real-time)的來模擬整個電池組
不需要降載減少模擬的電池數量到僅剩幾個電池或一個電池組
能模擬現有的整個電池電流配置輪廓—無論15分鐘或更長到2小時等
輸出您的3D電池模型到實際機載層級，並進行模擬
產品功能
Q-Bat 提供:
- 非穩態(unsteady)電池負載輪廓資料
- 非線性的溫度相關電池特性
- 能很輕鬆地從 3-D轉移到系統級的模擬
- 快速輸入模型(能自動檢測許多相同的電池、接觸點)
- 液冷(Liquid cooling)模擬(水冷板和浸沒)
- 氣冷(Air cooling)模擬(被動(自然對流)和強制(強制對流))
- 與 MATLAB / Simulink / Simscape完全耦合
- 能輸入CFD 網格
- 能產生外部網格生成器所需的CAD 文件
電池組的熱設計 - 針對電動車電池冷卻板設計的13項建議
演講者 : Bartosz Gorecki, CEO, QuickerSim
簡單的 0-D 或 1-D 電池模擬模型，精度有限且缺乏係數；完整的 CFD 模型精度具足，卻經常需要到一個月的時間進行幾何和網格構建。使用QuickerSim靈活的電池配置器(configurator)，您可以輸入您的冷卻板 CAD 文件，並使用我們工具內預先定義好的電池佈局，您就可以在一天之內構建好您的電池模型。
在大多數電動車的應用中，瞬態(transient states)是最重要的。汽車很少以恆定速度行駛，動力驅動和電力曲線隨著時間動態變化很大，完整的 CFD 模型需要在超級電腦上數小時或數天來計算這類情況。我們已經建立了一個詳細的有限元素模型，並將智能模型降階以應用於熱模態(thermal eigenmodes)空間，本產品還可處理非線性材料特性和冷卻劑的變化質量流量。在真實案例的運用中，透過Q-Bat來進行的模擬幾乎是實時進行的。您需要查看 15 分鐘的駕駛檔案嗎？使用 Q-Bat，只要 15 分鐘，就可以在您的桌機電腦桌面上運行，而不是超級電腦。
案例分析
對電動飛機電池組進行熱模擬
在我們的一個企業專案中，我們使用 Q-Bat 為Nuncats CIC 公司進行電動飛機電池組的模擬專案。專案的目標是在飛機進行實際飛行測試之前，對電池組的熱設計進行驗證。
我們模擬的電池組是一個氣冷(air-cooled)電池組，由 416 個 16s26p 配置的圓柱形電池所組成。針對這個情況，我們模擬了一個28 分鐘長的電流輪廓樣貌，代表起飛、爬升和巡航等情境。
為了正確的進行有效驗證設計，我們需要模擬整個電池組的起飛和巡航情境。如果使用一般常規的 CFD 工具來執行此項操作將會非常耗時，因為電池組的複雜性和電流配置資料長度將會需要大量的功率。
幸運的是，我們有 Q-Bat 供我們使用。使用 Q-Bat，我們快速準備了模擬模型並運行模擬--- 利用我們辦公室的電腦上就可進行實時模擬；這和之前透過高效能電腦 HPC 上運行模擬需要幾天的時間來相比，實在是一個巨大的進步。
最後得到的模擬結果，讓我們可以確保電池組在飛行過程中不會過熱。
客戶證言
Wamtechnik
過去我們跟QuickerSim沒有合作的經驗，因此這是我們合作的第一個開發計畫。我很驚訝地看到他們工作的速度有多快，我們之前曾與另一家 CFD 公司合作來協助我們計算電池組的熱行為，不過他們需要進行大量的模型簡化工作。這就是為什麼我開始渴望與 QuickerSim 進行合作，因為後者聲稱他們擁有可以處理瞬態情況和非線性特性的 3-D 電池熱模擬技術。而結果是準確可靠。
該團隊非常善於溝通，可以隨時回答任何問題。我很高興我們決定與他們合作，因此我很高興向您推薦 QuickerSim。
Nuncats
這已經是我們和QuickerSim合作的另一個開發專案了，他們的員工和對客戶的技術支援是首屈一指的，專業精通、平易近人而且有耐心，為我省去了許多麻煩和壓力，因為他們知道如何解決我的問題。 如果您對模擬很重視，那麼您會需要 QuickerSim，我敢說這將會是很好的合作。讓我們一起繼續偉大的工作!
常見問題
- QQ-Bat 所做的模擬 是真正的3D嗎?
- A是的。你 會得到 所有的3D 數據，就跟一般常用的CFD工具一樣。
- Q跟CFD / 測試相比，誤差是多少?
- A在誤差以及和大幅加速模擬時間的成本來相比，您所需要付出的代價相當小。我們看到的常見錯差與進行完整的CFD結果相比大約是2-5% 。
- Q請解釋 降階 模型(Reduced-Order Models)
- A這是相當 複雜的題目，難以 簡要地概述。如果您對 我們 求解器背後的科學有興趣，歡迎您隨時 聯繫我們。
- Q粗與密的網格/簡化與詳細幾何的模擬時間比較
- A網格密度對模擬的時間稍有一些影響。但是，模擬時間可以成比例地 延長，如果模型降階有需要的話。
- Q什麼是電池模型嗎?
- A你能夠使用0階或1階相同的電路模型，模型數據可能取決於溫度和 荷電狀態(SOC，荷電狀態，亦即電池的剩餘電量)。
- Q模擬需要那些數據?
- A跟一般CFD模擬所需要的數據相同：所有模擬的材料數據 元件,電池的單顆電池模型、電池的 3D 幾何形狀 或者 它的 網格。
- Q進行模擬時，有多少組件/網格元素的限制嗎?
- A沒有限制。無論是電池元件數量、或者網格元素都無限制，只要 你的電腦有 足夠的RAM 來處理模型即可。
若想了解價格及更多詳情，請與鈦思科技聯絡。