MWORKS 2026a：面向新能源与储能，全新发布电池模型库

随着新能源产业跨越式发展电池应用场景不断拓展。从新能源汽车的长续航与超快充到储能系统的调频调峰与工商业备电再到低空经济的电动垂直起降飞行器、重型电动机械等新兴领域电池面临的工况日趋复杂、边界持续外延。应用场景的多元化与精细化对电池的性能、安全与寿命管理提出了更高要求既要精准刻画电-热-老化在多场景下的强耦合行为又需在系统层面实现高可靠的安全预警与协同优化。面向产业的迫切需求MWORKS.Sysplorer 2026a 全新发布TYBattery电池模型库简称“电池模型库”提供覆盖电芯、BMS、电池包以及整车/储能系统的全流程建模与仿真能力支持多层级协同分析与虚拟验证。通过统一的模型体系与仿真环境有助于提升开发过程的系统性与效率并为电池设计、BMS开发、热安全分析及储能系统集成等场景提供可靠的技术支撑。一、产品介绍电池模型库包括电芯、电池包、电池管理系统、冷却板、充放电循环设备、传感器、边界等共42个模型。电池模型库可以应用于能源、车辆、船舶和核能等领域为电池热管理策略优化、BMS算法验证及整车能量管理协同以及储能系统的拓扑设计、功率分配提供高效工具助力研发效率系统性提升。模型库架构及主要模型图标二、功能亮点电池模型库能够贯通从电芯内部机理电化学、热到电池包系统电气、热、控制直至储能/整车应用电力电子、电网交互的全链条、多领域耦合仿真。1.支持模拟电芯内部的电化学过程支持模拟电池内部的电-热耦合过程从微观尺度解析锂离子浓度与电势分布、界面反应动力学及过电位从而预测电池宏观电压、温度场演化。2.支持构建不同粒度的电池包提供集中式、离散式、嵌套式电池包离散式电池包支持选择内部电芯的排布方式及串并联结构并可选择不同的电芯型号包括用户自定义的电芯类型。3.支持电热耦合验证电芯内部考虑电-热之间的双向耦合可模拟充放电功率损耗产生的温升及其对电池电特性的反向影响同时通过计算电芯内部、电芯间及电芯与冷却板间的热传递精确获取每个电芯的实际温度。4.支持能源系统动态仿真与优化通过与风力发电库、光伏发电库配合可集成新型储能与微网系统并支持对电力转换PCS与能量管理EMS策略进行联合验证与优化。三、应用案例一双向DCDC蓄电池直流并网蓄电池通过双向变流器实时充放电切换是维持直流母线电压稳定、提供关键系统服务如调频、调峰并实现微电网自主运行的核心。1.挑战性能协同蓄电池的动态特性如内阻非线性必须与双向变流器的控制性能如响应带宽精确匹配否则将直接导致母线电压波动与功率跟踪失稳多目标优化与权衡控制策略既要快速平抑功率波动以稳定电压又要避免电池过充/过放以延长寿命还需优化系统整体能效。2.方案验证利用电池模型库建立包含直流电压源、电池、双向DCDC变换器、开关、电阻、电感、电容、载波发生器、离散PI控制器等的双向DCDC蓄电池直流并网系统可以模拟电池放电过程中的电压电流变化、充电过程中的功率变化等。双向DCDC蓄电池直流并网3.效果系统协同验证验证电池、变流器与控制算法的动态匹配性并对控制参数进行快速寻优辅助提升系统稳定性安全边界探索安全模拟电网故障、过充过放、负荷突增/突降等极端工况测试系统的故障穿越与保护能力明确安全运行边界并验证预警策略。二电池包热管理电池包热管理是储能系统的安全与性能基石电芯在运行中持续产热叠加外部环境与工况影响极易引发温度失控造成局部过热、性能衰减甚至热失控。1.挑战产热与散热速率的动态匹配电芯的产热速率随工况剧烈变化而散热系统的散热能力相对固定。如何实时调节冷却能力以匹配动态热负载是维持热平衡的首要难题温度场均匀性控制由于电芯在包内的空间排布、产热差异及冷却路径的不均匀性极易出现局部热点。确保整个电池包的温度均匀分布是避免一致性劣化和局部老化的关键多物理场耦合的复杂性热管理与电管理、外部环境强耦合单一的热设计难以应对实际运行中多因素相互影响的复杂场景必须进行系统性协同优化。2.方案验证利用电池模型库建立包含边缘冷却板、棱柱形离散式电池包、Suter全特性水泵和热流边界等模型的电池包热管理系统可以模拟在充电过程中各电芯温度的变化情况实现热管理系统拓扑结构优化、冷却水温度设定值优化等。电池包冷却系统3.效果散热方案优化选择测试并优化不同冷却策略如风冷/液冷/相变材料、流道布局和风扇/泵控策略的效果协助实现散热性能与能耗的最佳平衡寿命与可靠性预测模拟长期循环中温度及其不均匀性对电芯容量衰减和一致性的影响预测热管理系统的长期可靠性。四、建模仿真注意事项在使用电池模型库进行系统建模与仿真过程中常会遇到模型求解异常等问题给模型调试与问题定位带来较大难度。为此我们整理了仿真调试常见注意事项帮助大家高效排查问题、提升建模与仿真效率。1.使用环境电池模型库依赖MWORKS.Sysplorer 2026a及以上版本为了使用该模型库用户需要申请并获取相应的授权许可License。2.电芯型号类型选择用户在使用离散型电池包模型时需要首先选择内部电芯之间的串并联关系而后选择具体的电芯型号。3.离散维度匹配为确保冷却板与电池包间的正常连接与有效热传递其离散设计维度需要与电芯的排列数量及空间分布相匹配。五、常见问题解答1.问题TYBattery电池模型库与车辆行业库中的TABattery车辆电池模型库之间有什么关系和区别回答TABattery车辆电池模型库专为车辆行业定制其电芯与电池包类型针对车用场景优化TYBattery电池模型库则具备更全面的电芯类型如电化学机理模型与电池包构型并集成了丰富的BMS功能组件及冷却板等热管理模型可覆盖从车辆动力电池到多元化储能系统等更广泛、更复杂的工程应用场景。2.问题用户使用自己的数据定义的电芯型号在电池包中可以选取到吗回答用户可以基于电芯库中提供的数据电芯、等效电路电芯、电化学电芯模板自定义常用的电芯类型并且可以在对应的电池包中进行选取使用。3.问题电池包中不同位置的电芯之间的温度差可以模拟吗可以直接查看结果吗回答不同位置电芯的温度、同一电芯顶端、底端和内部的温度都是可以计算并查看的可以帮助用户分析温差成因并进行有效的控制。六、后续规划本文为大家介绍了电池模型库V1.0.0版本它已能基本满足电池与储能行业的日常研发需求。为了拓宽应用场景、提供更贴心的行业解决方案更好地支撑工程项目与教学科研我们将持续对模型库进行迭代升级未来将重点带来这些提升更丰富的行业实战案例新增储能系统、电动汽车等典型场景的开箱即用案例帮你更快上手、高效完成建模与仿真。支持电池包故障仿真可模拟电池包内部电气、热相关故障直观分析故障对性能与安全的影响助力安全设计。产品体验全面优化持续提升仿真精度、计算速度与系统稳定性用起来更顺畅、更可靠。七、试用与反馈搭载电池模型库的MWORKS.Sysplorer 2026a 平台已上线同元软控官网诚邀广大工程师、科研工作者及相关领域同仁前往下载试用。若你在试用过程中遇到任何问题或有优化产品质量的宝贵建议可前往MoHub社区https://mohub.net/home发帖留言我们期待聆听每一位使用者的声音。国产自主不只是一个愿景更是一场可以由每一位工程师共同参与的实证之旅。加入MWORKS 2026 星火计划在真实场景中打磨国产工业软件实战性能一同解锁平台新能力、共促技术新发展