「Special Session - Simulation Based Battery Solution-」大盛況のうちに終了いたしました!
ご講演者様、ご参加者様のご協力のおかげをもちまして、大盛況のうちに終了いたしましたことをご報告申し上げます。
社員一同心より感謝申し上げます。

化石燃料資源の枯渇問題や環境問題から、ガソリンや軽油を燃料とする乗用車からEV(Electric Vehicle:電気自動車)へのシフトが、急速に進行しています。英仏両政府は2040年までにエンジン車の販売を禁止する方針を打ち出し、いよいよ100年以上にわたる乗用車の概念が大きくパラダイム転換する時代が迫ってきました。
そうしたEVに対する開発熱が大きな高まりを見せている中で、開発の大きなボトルネックとなっているのがEVの心臓部ともいえるバッテリーの問題です。モバイル機器では普及しているリチウムイオン電池は、エネルギー密度が高く、メモリー効果が無いなど、従来の電池に比べて多くのメリットがありますが、まだまだ価格が高く、安全性や長寿命化、さらにEVならではの低温時の起動性などの多くの問題をかかえており、それらの課題解決のためにCAE技術が無くてはならない要素となっています。

これまでは、プロダクトを切り口としたカンファレンスを開催してまいりましたが、本年はじめてバッテリーという“アプリケーション”を軸とした特別セッションを開催します。バッテリーに対しては、単に電気化学反応による性能や寿命予測だけでなく、冷却に着目した流体解析、実際のEV運転モードにおける制御、電池本体の強度や破損などに対する構造解析など、多くのCAE技術を結集して、多角的な評価が必要だとされています。そこで、本セッションでは、バッテリー性能解析や流体解析、構造解析、制御や車載時の応答など、IDAJからご提供が可能な、プロダクトの枠を超えた総合シミュレーション技術の最先端情報をご紹介します。

基調講演にはバッテリーや燃料電池の分野で世界の先端を行く、ペンシルベニア州立大学Chao-Yang Wang教授をお迎えして、リチウムイオン2次電池解析ツールAutoLionを用いた最新のマルチフィジックスモデルによる解析事例をご紹介いただきます。本講演には、全天候バッテリー(ACB:All-Climate Battery)、安全性の高い高速充電バッテリー、300Wh/kg級の高エネルギー密度バッテリーの開発、マルチステージ再利用戦略に基づく100ドル/kWh以下の低価格化電池など、現在のバッテリー開発において注目されている最新のトピックが数多く含まれています。

弊社からは、まず、セル設計からシステム評価までの一連の開発プロセスにおいて、弊社がご提供するプロダクトによるシミュレーション技術の全体像をご紹介します。つづいては、以下のテーマに関する多角的なシミュレーション技術について様々なご提案を交えてご説明します。
  • リチウムイオン2次電池解析ツールAutoLionのご紹介(1D、3D、GT-SUITEとの統合シミュレーション)
  • 定電流サイクルによる寿命評価ではなく、実際のEV運転状態下における劣化予測技術
  • 3次元バッテリー冷却性能予測
  • 熱応力や疲労、衝撃解析
  • システムモデルを用いたマネージメントソフトウェア開発手法
特定のシミュレーション分野に特化したツール中心のカンファレンスではなく、バッテリー開発というテーマに対して、多角的なアプローチをターゲットにしたセッションとなりますので、電池設計や材料開発の分野だけでなく、冷却回路設計、レイアウト設計、システム設計、構造設計など、幅広い設計領域に携わるお客様にお越しいただき、少しでも有益な情報提供の場となれば幸いです。
皆様のご来場を心よりお待ちしております。

解析技術1部 取締役副社長 石川 正俊

開催概要

日時 2018年11月9日(金)10:00~17:30(予定) 受付 9:30~
会場 横浜ベイホテル東急 B2F アンバサダーズ ボールルーム
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〒220-8543 神奈川県横浜市西区みなとみらい2-3-7
  • みなとみらい線: 「みなとみらい駅」から徒歩約1分
  • JR京浜東北線/根岸線・横浜市営地下鉄: 「桜木町駅」から徒歩約10分
対象者 製造業のお客様で、弊社提供のプロダクト、受託解析サービスをご利用のお客様、ご検討中のお客様、デジタルエンジニアリングやCAEご興味のあるお客様ならどなたでもご参加いただけます。
※一部ハードウェアベンダー・ソフトウェアベンダー様はご参加をご遠慮いただきます。
また、その他弊社都合にてご参加をお断りする場合がございます。
誠に恐縮ではございますが、参加登録の状況によりましては、導入計画をお持ちの企業様を優先させていただく場合がございます。あらかじめご了承のほど、よろしくお願い申し上げます。
参加費 無料・事前登録制
参加登録
  • ご参加の方には、開催1週間前を目途に別途E-mailで「参加票」をお送りします。各カンファレンスにご参加の際には、「参加票」とお名刺2枚をお持ちください。
  • 11/6(火)までに、参加票がお手元に届かない場合は、お手数ですが以下の事務局までご一報くださいますようお願いいたします。ご登録状況を確認いたします。
  • 11/1(木)以降にお申し込みをいただいた場合は、受理案内と参加票を同日にお送りします。
資料 配布のご許可をいただいた資料のみ、お申込者様専用ページ内から配布いたします。
「お申込者様専用ページ」公開後、ID・パスワードをE-mailにてお送りします。
冊子・CD-ROMでは配布いたしませんので、あらかじめご了承くださいますようお願いいたします。
当該Webサイトが利用できないなどのご事情がある場合は、事務局までご一報ください。
展示内容
  • AutoLion、GT-SUITE、SIMULIA Abaqus FEA、ANSYS Fluent、SCADE等ソフトウェアのデモンストレーション、技術相談 他
※上記は予告なく変更になる場合がございますので、あらかじめご了承ください
その他
  • ご昼食にお弁当をご準備しております。お席にてお召し上がりください。
  • 英語のご発表では、遂次通訳を実施いたします。
  • 弊社もしくはご講演者様の事前の許可なく、ご講演会場内での写真撮影、VTR撮影、録音はご遠慮願います。
    (弊社は、記録等のため、講演会場内をはじめ、カンファレンス会場内にて適宜、写真撮影を実施いたします。)
  • PCをご利用いただく場合、各会場に電源設備、無線LAN接続環境はございませんのであらかじめご了承ください。
▼お問い合わせ先: 株式会社 IDAJ 
IDAJ CAE Solution Conference 事務局
〒220-8137 横浜市西区みなとみらい2-2-1-1 横浜ランドマークタワー37F
TEL: 045-683-1435  FAX: 045-683-1999  E-mail: ICSC@idaj.co.jp
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プログラム

*それぞれのご講演の後に質疑応答の時間を設けております。(約5分~10分)
*プログラムは予告なく中止・変更となる場合がございます。

タイトル 講演者
10:00-10:05 開会のご挨拶 IDAJ
10:05-11:35 【基調講演】
Roles of Modeling and Simulation in xEV Battery Revolution

(逐次通訳をいたします)
技術テーマ:高エネルギー密度化、全天候型電池、高速充電技術、低価格化
タイトル 【基調講演】Roles of Modeling and Simulation in xEV Battery Revolution(逐次通訳をいたします)
技術テーマ:高エネルギー密度化、全天候型電池、高速充電技術、低価格化
講演者 The Pennsylvania State University, Prof. Chao-Yang Wang
時間 11月9日(金) 10:05-11:35
概要 ■Abstract
Driven by global competitions for faster development of technically innovative and commercially viable Li-ion batteries for vehicle electrification, multi-physics modeling and simulation has become essential. In this talk I will present pivotal roles of modeling and simulation in: (1) discovery of novel concepts and structures such as all-climate battery (ACB), (2) search for safe and fast charging batteries under all conditions, (3) development of 300 Wh/kg Li-ion battery systems for flying cars, and (4) achieving <$100/kWh batteries via multi-stage reuse strategy. For all these case studies and much more, we have been using AutoLion, a commercially available battery simulation tool suite, to realize fast design and product development cycles. I will share our practices of “getting it right the first time” before going to physical prototyping for xEV battery development.

■Biography
Dr. Chao-Yang Wang is William E. Diefenderfer Chair in Mechanical Engineering and Distinguished Professor of Mechanical Engineering, Chemical Engineering, and Materials Science & Engineering at the Pennsylvania State University. He has been the founding director of Penn State Electrochemical Engine Center (ECEC) since 1997. Dr. Wang holds over 50 patents (U.S., China, EU and Japan) and has published two books, “Battery Systems Engineering” by Wiley and “Modeling and Diagnostics of Polymer Electrolyte Fuel Cells” by Springer. His recent work on all-climate battery (ACB) technology was published in the journal Nature and later selected by 2022 Winter Olympic Games to power all 10,000 electric vehicles serving the Games. His work on fast charging batteries most recently appeared in Proc of Natl Acad. of Sci. (PNAS). Dr. Wang’s research interests cover the transport, materials, manufacturing and modeling aspects of batteries and fuel cells.
The Pennsylvania State University, Prof. Chao-Yang Wang
11:35-12:05 サプライヤ×OEMによる協調設計を目指して ~IDAJがご提案するバッテリーのモデルベース開発~
技術テーマ:全般
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タイトル サプライヤ×OEMによる協調設計を目指して ~IDAJがご提案するバッテリーのモデルベース開発~
技術テーマ:全般
講演者 IDAJ
時間 11月9日(金) 11:35-12:05
概要 EVやHEVなどの電動車両の開発競争が激化する中、バッテリーシステムの開発においてもMBD(モデルベース開発)による開発プロセスの改善が進められています。バッテリーシステムのMBDでは、セル単体から冷却系を含むモジュール全体の性能・安全性・耐久性の評価、マネジメントシステムのソフトウェア開発、メカ系と制御系を組み合わせたシステム全体の検証など、各プロセスにおいて高いシミュレーション技術が求められるだけでなく、これらの技術を強固に連携させることが不可欠です。
本講演では、セル設計からシステム評価までの一連の開発プロセスにおいて、シミュレーション技術をどのように活用し、各プロセスを連携させるのか、IDAJがご提案するバッテリーのモデルベース開発の全体像をご紹介します。
IDAJ
12:05-13:05 昼食
★お弁当をご準備いたします。
13:05-13:50 [AutoLion 1D・3D] リチウムイオン電池開発における活用方法のご紹介
技術テーマ:セル性能予測、寿命評価、安全性評価、材料特性評価
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タイトル [AutoLion 1D・3D] リチウムイオン電池開発における活用方法のご紹介
技術テーマ:セル性能予測、寿命評価、安全性評価、材料特性評価
講演者 IDAJ
時間 11月9日(金) 13:05-13:50
概要 電池開発においては試作された電池を用いて測定や検証を行いますが、この検証には膨大なコストや時間がかかるため、AutoLionによるシミュレーションの適用が不可欠です。電池をコンピューター上で作成し、短時間でセル性能や安全性、寿命を評価することができ、様々な素材やパラメータを変えながら、簡単により多くの検証を行うことも可能です。
本講演では、AutoLionをご紹介し、その後解析事例を交えながら、シミュレーションツールを用いた電池開発プロセスについてご説明します。
IDAJ
13:50-14:20 [AutoLionGT・GT-SUITE]詳細バッテリーモデルによる統合熱マネモデルのご紹介
技術テーマ:熱マネ、システムの検証、最適化、ツール連成
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タイトル [AutoLionGT・GT-SUITE]詳細バッテリーモデルによる統合熱マネモデルのご紹介
技術テーマ:熱マネ、システムの検証、最適化、ツール連成
講演者 IDAJ
時間 11月9日(金) 13:50-14:20
概要 AutoLionGTは、バッテリーシミュレーションツールAutoLionとGT-SUITEの統合シミュレーションツールで、バッテリーの性能や劣化、発熱などの予測計算を実行しながら、GT-SUITEの全機能と連成したシミュレーションが可能な機能を持っています。つまり、GT-SUITEの熱マネージメントシミュレーションとして冷却水や空気、エアコンの動作などを使用したバッテリーの冷却とモーター、車両などのモデルを組み合わせたxEV全体でのシミュレーションを可能とするツールです。
本講演では、AutoLionGTとGT-SUITEの車両・熱マネージメントモデルを組み合わせた、モデル化の手法についてご紹介します。
IDAJ
14:20-14:50 [AutoLion] プロダクトの最新情報と今後の開発計画
(逐次通訳をいたします)
技術テーマ: 全般
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タイトル [AutoLion] プロダクトの最新情報と今後の開発計画(逐次通訳をいたします)
技術テーマ: 全般
講演者 Gamma Technologies 社 様
時間 11月9日(金) 14:20-14:50
概要 AutoLionプロダクトは、2018年2月より、GT-SUITEの開発元であるGamma Technologies社が開発と技術サポートすることになりました。
本講演では、AutoLion1D・AutoLion GT・AutoLion 3Dの各AutoLionプロダクトとGT-SUITEの統合、開発計画についてご紹介します。
Gamma Technologies 社 様
14:50-15:20 休憩
15:20-15:50 [SIMULIA Abaqus FEA]バッテリーパックの3次元熱応力・疲労・衝撃評価手法のご提案
技術テーマ:熱応力(変形)、耐久性、安全性
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タイトル [SIMULIA Abaqus FEA]バッテリーパックの3次元熱応力・疲労・衝撃評価手法のご提案
技術テーマ:熱応力(変形)、耐久性、安全性
講演者 IDAJ
時間 11月9日(金) 15:20-15:50
概要 熱による疲労寿命や、落下・衝撃力を受けた際の安全性評価とあわせて、特に自動車関連では、重量の制約が加わり、より軽くて丈夫な構造が求められます。そこでこれらの評価・検討においては、コストや工数がかかる実験での確認ではなく、シミュレーションの重要性が益々高まっているのは皆様ご承知の通りです。
本講演では、 ダッソー・システムズのSIMULIA Abaqus FEAやfe-safeを用いて、バッテリーパックの熱応力・疲労・衝撃解析を実施し、安全性を評価した事例をご紹介します。
IDAJ
15:50-16:20 [AutoLionGT]xEVバッテリー劣化シミュレーションのご紹介
技術テーマ:劣化、熱マネ、ツール連携、手法構築
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タイトル [AutoLionGT]xEVバッテリー劣化シミュレーションのご紹介
技術テーマ:劣化、熱マネ、ツール連携、手法構築
講演者 IDAJ
時間 11月9日(金) 15:50-16:20
概要 xEV用バッテリーの劣化シミュレーションでは、従来のような満充電、放電を繰り返すサイクルではなく実際の自動車の使われ方に応じた劣化の評価が必要です。しかし、劣化の評価のために長時間のシミュレーションを実施することは非現実的です。
そこで本講演では、バッテリー劣化の現実的なシミュレーションを、比較的短時間で実現するための方法をご紹介します。
IDAJ
16:20-16:50 [ANSYS Fluent]冷却回路を含むバッテリー全体の高速・高精度な3次元非定常熱解析
技術テーマ:詳細電気化学反応、熱マネ、ツール連携、手法構築
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タイトル [ANSYS Fluent]冷却回路を含むバッテリー全体の高速・高精度な3次元非定常熱解析
技術テーマ:詳細電気化学反応、熱マネ、ツール連携、手法構築
講演者 IDAJ
時間 11月9日(金) 16:20-16:50
概要 バッテリーの冷却回路の詳細設計を行う上では、冷却回路の流れとバッテリーの温度分布を3次元CFDにより把握しなければなりません。一方、バッテリーモジュールの各部位における発熱量を詳細な電気化学反応計算で求めながら、冷却回路を含めた非定常の熱解析を行うことは、計算負荷の観点から現実的ではありません。
この問題を解決するため、詳細な電気化学反応計算を行う代わりに、実験から得られた充放電特性を、関数で表現した縮退モデルを用いて計算を高速化する手法が提唱されており、ANSYS Fluentには標準機能としてこの手法を用いたバッテリー解析モジュールが搭載されています。
本講演では、実験に代わってAutoLion 1Dを用いたシミュレーションから得られた充放電特性を用いて縮退モデルを作成し、これをANSYS Fluentのバッテリー解析モジュールへ実装することによって、高速かつ高精度な3次元バッテリーシミュレーションを行った事例をご紹介します。
IDAJ
16:50-17:20 [SCADE]システムモデルを用いた効率的なBMSソフトウェア開発手法のご紹介
技術テーマ:ソフトウェア開発、システムの検証、熱マネ、安全性
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タイトル [SCADE]システムモデルを用いた効率的なBMSソフトウェア開発手法のご紹介
技術テーマ:ソフトウェア開発、システムの検証、熱マネ、安全性
講演者 IDAJ
時間 11月9日(金) 16:50-17:20
概要 バッテリーシステムに求められる高い安全性を確保するために、今後はさらに開発工数が増加することが懸念されています。そこで本講演では、バッテリー管理システムのソフトウェア開発を効率的に進めるためのソリューションをご提案します。特にシステムモデルを用いた安全性・信頼性分析結果から得られるアーキテクチャモデルを、ソフトウェア開発に使用することで、モデルと各種安全要求間の一貫性とトレース性を保ちつつ、積極的に検証工数を削減する開発手法をご紹介します。
IDAJ
17:20-17:30 閉会のご挨拶 IDAJ
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