ИСПОЛЬЗОВАНИЕ 3D-ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛИТИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ
Аннотация
В данной работе рассмотрено 3D-проектирование литий-ионных аккумуляторных
батарей для различных систем накопления энергии, в частности для средств индивидуаль-
ной мобильности. Актуальность разработки обоснована стремительно растущим рынком
накопителей энергии на основе лития. Целью работы является сокращение времени проек-
тирования индивидуальной литиевой батареи. Задача – создание информационной систе-
мы с автоматизированным проектированием батареи на основе заданных ограничений.
Проведен обзор программных решений для создания 3D-моделей. Были использованы сле-
дующие программные технологии: программное обеспечение для создания трёхмерной
компьютерной графики Blender, программная библиотека для создания и использования
3D-моделей ThreeJS. Разработан программный комплекс для проектирования литиевых
аккумуляторов в 3D на основе клиент-серверной архитектуры. Разработанное решение
позволяет формировать корпус и холдер автоматически с возможностью выгрузки файлов
и печати на 3D принтере, а также прозволяет сократить процесс сборки аккумулятора
благодаря автоматизированному проектированию и моделированию литиевой аккумуля-
торной батареи. Данная система проектирования способна находить решения на основе
нечетких правил, благодаря чему у оператора есть возможность выбирать из множества
решений, удовлетворяющих заданныз ограничениям. Разработанное решение позволило
сократить время сборки батареи в среднем на 40–50%, время проектирования до 1 секун-
ды. Это дало возможность сократить стоимость изготовления батареи на 5–20%.
Литература
advantages and disadvantages of lithium-ion batteries], Kachestvo v proizvodstvennykh i
sotsial'no-ekonomicheskikh sistemakh: Sb. nauchnykh trudov 8-y mezhdunarodnoy nauchnotekhnicheskoy
konferentsii [Quality in production and socio-economic systems: Collection of
scientific papers of the 8th international scientific and technical conference]. Kursk, 2020, pp.
247-250.
2. O'Dea S. Lithium-ion batteries – statistics & facts. Available at: https://www.statista.com/
topics/2049/lithium-ion-battery-industry (Accessed 22 April 2023).
3. Serova M. Uchebnik-samouchitel' po trekhmernoy grafike v Blender 3D. Modelirovanie,
dizayn, animatsiya, spetseffekty [Self-instruction manual on three-dimensional graphics in
Blender 3D. Modeling, design, animation, special effects]. Moscow: Izd-vo «Solon-press»,
2021, 272 p.
4. Melanson S. Sravnenie shesti tipov litiy-ionnykh akkumulyatorov i ikh potentsiala dlya SNEE
[Comparison of six types of lithium-ion batteries and their potential for energy saving],
Energoekspert [Energoexpert], 2023, No. 3 (87), pp. 64-65.
5. Kureychik V.V., Kureychik V.V. Bioinspirirovannyy poisk pri proektirovanii i upravlenii [Bioinspired
search in design and management], Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki [Izvestiya
SFedU. Engineering Sciences], 2012, No. 11 (136), pp. 178-183.
6. Kureychik V.M., Kazharov A.A. Algoritmy evolyutsionnogo roevogo intellekta v reshenii zadachi
razbieniya grafa [Algorithms for evolutionary swarm intelligence in solving the problem of graph
partitioning], Sb. trudov Vserossiyskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii "Problemy razrabotki
perspektivnykh mikro- i nanoelektronnykh sistem (MES)" [Collection of articles. Proceedings of
the All-Russian Scientific and Technical Conference "Problems in the development of advanced
micro- and nanoelectronic systems (MES)"], 2012, Vol. 1, pp. 237-242.
7. Oscar Baechler, Xury Greer. Blender 3D By Example. Second Edition. Packt Publishing Ltd,
2020, 658 p.
8. Neil Ernst, Julien Delange. Technical Debt in Practice: How to Find It and Fix It. The MIT
Press, 2021, 288 p.
9. Lisyak V.V., Kuliev E.V. Programmnoe obespechenie slaysinga v 3D-pechati [Slicing software
in 3D printing], Tr. Mezhdunarodnogo nauchno-tekhnicheskogo kongressa «Intellektual'nye
sistemy i informatsionnye tekhnologii – 2020» («IS i IT-2020», «IS&IT’20») [Proceedings of
the International Scientific and Technical Congress "Intelligent systems and Information
Technologies – 2020" ("IS and IT-2020", "IS&IT'20")]. Scientific publication in 2 vols. Vol. 1,
pp. 331-347.
10. Ueyli B., Kheyn T., Snayder G., Nemet E. Unix i Linux: rukovodstvo sistemnogo administrator
[Unix and Linux: System Administrator's Guide]. 4th ed. Izd-vo: Dialektika-Vil'yams, 2018,
1314 p.
11. Ber Bibo, Ieguda Kats. jQuery. Podrobnoe rukovodstvo po prodvinutomu JavaScript [A comprehensive
guide to advanced JavaScript]. 2nd ed. Izd-vo «Simvol-Plyus», 2023, 612 p.
12. Jos Dirksen. Learn Three.js. 4 ed. Packt Publishing Ltd, 2023, 554 p.
13. Lukas D.K. Testirovanie JavaScript [JavaScript testing]. Izd-vo «Manning», 2023, 592 p.
14. Krivaya Bez'e [Bezier curve]. Available at: https://ru.wikipedia.org/wiki/Krivaya_Bez'e (accessed
20 June 2022).
15. Kedlek T. Adaptivnyy dizayn. Delaem sayty dlya lyubykh ustroystv [Adaptive design. We
make websites for any device]. Saint Petersburg: Izd-vo «Pi-ter», 2013, 289 p.
16. Sizova O.V. Sistemy podderzhki prinyatiya resheniy: ucheb. posobie [Decision support systems:
textbookъ. Izd-vo: IGKhTU – Ivanovo, 2017, 61 p.
17. Gladkov L.A., Kazharov A.A. Gibridnyy nechetko-geneticheskiy algoritm dlya resheniya
zadachi kommivoyazhera [Hybrid fuzzy-genetic algorithm for solving the traveling salesman
problem] Tr. IV-y Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii "Integrirovannye
modeli i myagkie vychisleniya v iskusstvennom intellekte" [Proceedings of the IV International
Scientific and Practical Conference "Integrated Models and Soft Computing in Artificial Intelligence"].
Kolomna, 2009.
18. Render (Rendering) – chto eto takoe, kak rabotaet i zachem nuzhen v 3D, video i igrakh [Rendering
(Rendering) - what it is, how it works and why it is needed in 3D, video and games].
Available at: https://dzen.ru/a/YMmwcJgx3UYavMSP (accessed 10 July 2023).
19. Kureychik V.M., Kazharov A.A. Roevoy intellekt v reshenii grafovykh zadach [Swarm intelligence
in solving graph problems], Mezhdunar. konf. po myagkim vychisleniyam i izmereniyam
(SCM'2013): Sb. trudov [International Conference on Soft Computing and Measurement
(SCM'2013): Proceedings]. Saint Petersburg, 2013, pp. 31-34.
20. ODuo Batteries: pervyy sayt kastomnykh batarey [ODuo Batteries: the first custom battery
site]. Available at: https://dzen.ru/media/id/632630e9302fdb6e65085791/oduo-batteriespervyi-
sait-kastomnyh-akb-632634dc47b76016e2b5e850 (accessed 12 August 2023).
