차세대 첨단 자동차 배터리 설계를 촉진하는 컴퓨터 소프트웨어
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차세대 첨단 자동차 배터리 설계를 촉진하는 컴퓨터 소프트웨어

New York and London. July 28, 2014

CD-adapco 는 첨단 전기 구동 자동차의 전력 시스템의 빠른 설계와 개발을 가능하게 하는 자동차와 리튬 이온 배터리 산업을 대상으로 하는 개발 프로젝트를 완료하였습니다.
이 프로젝트는 2011년 8월 시작되었으며, 미국 에너지 부서(DOE)의 자동차 기술 사무소와 공동 투자하고 DOE의 국립 재생 에너지 연구소(NREL)에 의해 관리되었습니다. 이 프로젝트는 2010년 DOE에서 착수한 경쟁력을 갖춘 CAE 전기 구동 배터리(CAEBAT) 활동의 일환입니다. 이 프로젝트의 최초 성과는 2011년 7월 7일에 보고 되었으며, CD-adapco, Battery Design Inc, Johnson Controls Inc , 그리고 A123이 이 프로젝트에 참여하고 있습니다.

이 프로그램 내에서 개발된 방법은 CD-adapco의 주력 제품인 STAR-CCM+와 특정 어플리케이션 툴인 Battery Design Studio에서 사용 가능합니다. 이 솔루션은 배터리 설계 프로세스에서 전기화학자와 열 엔지니어 사이의 완벽한 통합을 제공합니다. 하나의 환경에서 유동, 열, 전기화학 시뮬레이션을 연동하여 매우 정확한 솔루션을 얻을 수 있습니다. 이 모델은 시스템 모델부터 고정밀의3차원 단위셀 모델까지 모사할 수 있습니다. 아래 그림은 12셀 모듈에서 생성된 열과 전기화학 해석 결과의 예입니다.

 

그림1. 자동차 구동 주기 동안의 셀 전압 (스케일 제거)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

그림2. 자동차 구동 주기 동안의 셀 온도, 좌측 : 시뮬레이션 결과와 실험값의 셀 표면 온도 비교, 우측 : 테스트 모듈에서의 온도 센서 위치

Johnson Control의 이사 Brian Sisk는 다음과 같이 말하였습니다. “우리는 파트너인 에너지의 CAEBAT 프로젝트 부서와 협력하고 있습니다. CAEBAT는 리튬 이온 배터리의 안전성과 성능을 모델로 세계 최고 수준의 기능을 우리에게 제공하고 있습니다. 이 기술들은 차량에 대한 혁신적인 배터리 시스템 설계와 새로운 연료 절약 기술이 가능하게 돕고 있습니다.”

NREL’s Transportation & Hydrogen Systems 센터의 에너지 저장 그룹 관리자인 Ahmad Pesaran는 덧붙여서 말하였습니다.
배터리 모델을 기반으로 물리학과 연계한 개발은 기존의 빌드-브레이크 설계 단계가 요구되던 테스트와 시제품 수를 줄이고, 가상 환경에서의 새로운 설계와, 전기 자동차내 배터리의 내부 동작을 개발자와 설계자들에게 더 많은 이해를 돕고 있습니다. 이 프로젝트의 성과는 DOE의 EV Everywhere Grand Challenge의 지원 하에 과학자와 엔지니어들에게 앞으로 더 높은 성과와 비용 절감, 리튬 이온 배터리의 수명 연장을 기대하게 합니다.

CD-adapco의 전기 & 하이브리드 차량 그룹 이사를 맡고 있는Steve Hartridge 는 “DOE CAEBAT 하에 개발된 STAR-CCM+내의 배터리 시뮬레이션 도구는 상당수의 기업과 대학에서 배터리 팩을 더 빠르게 설계하기 위해서 이미 사용 중에 있습니다.” 라고 말하였습니다.

CAEBAT활동과 목적에 대한 자세한 정보는 다음 사이트를 방문해주세요: http://www.nrel.gov/vehiclesandfuels/energystorage/caebat.html

라이선스에 대한 문의는 CD-adapco 지역 사무소(www.cd-adapco.com/locations)에 문의해주세요.