Todo Cargado y un Lugar Adonde Ir

Ample recurre al Ansys Startup Program para diseñar su innovadora plataforma modular de intercambio de baterías para vehículos eléctricos  

El cambio climático se está acelerando y la necesidad de cambiar nuestros vehículos que consumen mucha gasolina por vehículos totalmente eléctricos es real. Sin embargo, muchos dudan en hacer el cambio. La ansiedad por el alcance, o el miedo a quedarse sin batería, es un factor importante que alimenta esta vacilación. Sin la infraestructura adecuada, los conductores pueden encontrarse varados en el camino a su destino.

También está la cuestión de la capacidad de carga. Conectarlo y encenderlo puede llevar entre 4 y 10 horas con un cargador de 240 V, lo que hace que los viajes de larga distancia sean una verdadera tarea. Ample propone una solución a los desafíos de carga que está ganando terreno rápidamente en la comunidad automotriz: el intercambio modular de baterías.

Algún día, cargar su vehículo eléctrico (EV) podría ser tan simple como detenerse y cambiar la batería. Ample acorta el viaje para cargar completamente a poco menos de cinco minutos para cualquier vehículo eléctrico en su plataforma, independientemente de la densidad de la batería. Los conductores pueden registrarse en una estación de intercambio, donde la batería modular “vacía” de su vehículo eléctrico se reemplaza rápidamente por una “llena” antes de volver a la carretera.

Al dividir un paquete de baterías para vehículos eléctricos en componentes modulares más pequeños, Ample tiene como objetivo crear un sistema de batería modular que pueda adaptarse a múltiples tamaños y formas de vehículos con diferentes capacidades de batería para adaptarse a todos. Para ello, la startup de automoción utiliza una simulación, a la que se accede a través del Ansys Startup Program . El programa permite a las empresas emergentes en etapa inicial y intermedia con acceso limitado a financiamiento un conjunto completo de software de simulación multifísica, además de computación de alto rendimiento (HPC), a un precio asequible.

Normalmente, el tiempo y el costo son los desafíos más comunes en la industria automotriz: desafíos que Ample enfrentó y superó con la simulación. La simulación puede acortar significativamente los ciclos de diseño y ahorrar dinero y tiempo que Ample puede dedicar a otra cosa. Incluso cuando se requiere una prueba física, la simulación puede limitar de manera eficiente las variables clave involucradas para reducir el número total de prototipos físicos.

Ample también recurrió a la simulación para abordar los desafíos de embalaje y gestión térmica, así como otros defectos inesperados en las celdas de la batería que podrían comprometer la seguridad del vehículo. Varias simulaciones térmicas y de flujo en  Ansys Fluent  ayudaron al equipo a comprender la física básica y el comportamiento del flujo térmico en la estructura del módulo de batería, lo que aceleró el tiempo necesario para lograr un diseño final.

“Como ingeniero CAE, he utilizado Fluent desde mi época universitaria y a lo largo de mi carrera en diversas aplicaciones, como automoción, energía solar, intercambiadores de calor y semiconductores”, afirma Cho. “En las etapas iniciales de nuestro trabajo, la oferta del Programa Ansys Startup satisfacía perfectamente nuestras demandas”.

Las soluciones de Ansys también fueron fundamentales en el desarrollo de estaciones de intercambio con sistemas robóticos simples y rentables que son redundantes, fáciles de implementar y necesitan un espacio mínimo para operar. En última instancia, la simulación ayudó a Ample a llegar a un diseño flexible que se puede implementar en días y admitir una amplia gama de aplicaciones de vehículos, desde automóviles pequeños hasta camiones grandes de clase tres en la misma estación, utilizando las mismas baterías modulares.

Quizás el resultado más interesante de este esfuerzo sea la modularidad de las propias baterías. La tecnología es excelente, pero el precio de entrada sigue siendo prohibitivo para la mayoría de los consumidores. El equipo de Cho, al trabajar con fabricantes de equipos originales (OEM), tiene en mente otra solución innovadora que reducirá significativamente las barreras a la propiedad.

“En lugar de vender paquetes de baterías dentro del automóvil, intentamos vender el vehículo sin ellos”, dice Cho. “Su nuevo vehículo vendría equipado con un módulo de batería intercambiable. El módulo de batería no es tuyo. Solo estás pagando por la electricidad necesaria para cargarlo por completo. Esto supondrá un verdadero cambio en términos de precio”.

Como era de esperar, los OEM están haciendo cola para conocer las soluciones de Ample.

“Nuestro intercambio modular de baterías tiene la ventaja única de hacer posible que casi cualquier vehículo eléctrico sea intercambiable sin requerir ninguna modificación en el vehículo”, dice Cho. “Estamos comprometidos con algunos de los fabricantes de automóviles más grandes del mundo para preparar sus vehículos eléctricos para venderlos con la tecnología de Ample. Esto les permite superar una barrera importante para la adopción de vehículos eléctricos, que es la disponibilidad de infraestructura eléctrica y la velocidad de entrega de energía, especialmente a los socios de flotas para quienes el costo y la velocidad marcan una diferencia significativa”.

Hay mucha preocupación por el futuro de nuestro planeta. Detrás de escena, empresas emergentes como Ample tienen grandes ideas (y la ayuda de Ansys) que podrían cambiarlo.