新能源领域的CAE仿真应用

2017-06-02 22:08:47·
 
以新能源汽车为例,CAE仿真在新能源汽车研发应用领域涵盖了机械、流体动力学、热学、电气和电磁等领域,主要解决电气传动系统单个部件:电池组、牵引电动机、电力电子器件等的开发问题,以及子系统之间的集成和电磁干扰、复杂电气传动系统的设计和研究,此外还有新能源汽车NVH特性、轻量化、安全性等性能分析优化。电池组仿
以新能源汽车为例,CAE仿真在新能源汽车研发应用领域涵盖了机械、流体动力学、热学、电气和电磁等领域,主要解决电气传动系统单个部件:电池组、牵引电动机、电力电子器件等的开发问题,以及子系统之间的集成和电磁干扰、复杂电气传动系统的设计和研究,此外还有新能源汽车NVH特性、轻量化、安全性等性能分析优化。

电池组仿真分析
  • 电池组热管理:根据温度场分布设计散热系统
  • 电池的机械性能分析:碰撞,碾压,针刺对电池的影响
  • 电池的电性能分析:过充/过放,大电流,充/放,外部短路对电池的影响
  • 噪声、振动和声振粗糙度分析:流动噪声,结构振动
  • 结构的耐久性分析


电动机仿真分析
  • 电磁设计优化:计算转矩曲线,优化电磁参数
  • 热分析:设计散热系统,防止热损耗
  • 振动分析:降低电机噪声
  • 系统集成:优化电动机及控制器
  • 结构耐久性分析


电力电子器件仿真分析
  • 控制逻辑优化:在不同驱动工况下,优化电气传动动力集成部件及系统
  • 热管理:电磁损耗散热方式和路径设计
  • 热应力分析:优化由热应力和电磁力产生的机械形变问题


电磁兼容仿真分析
  • 在样机制造之前进行电磁兼容分析
  • 减少电磁兼容的测试
  • 电机、母排、控制器等部件的
  • 电磁兼容分析



汽车轻量化仿真分析

基于轻量化仿真需求,通过将材料的各项特性准确的映射到结构分析CAE模型中,可提升计算结构CAE的求解精度,提高验证可靠性;降低产品重量,节约材料成本;降低产品厚度,加快生产效率。

通过欧特克所提供的异步仿真分析,优化传统开发流程,将产品力学问题在设计阶段解决。通过虚拟验证替代试验验证,缩短开发周期,节约大量开发成本,降低开发风险。强大的Nastran求解器拓扑结构优化设计功能,基于给定的约束和载荷工况,自动获得最佳的产品几何结构,真正实现以仿真驱动设计的变革,将优化设计贯穿整个设计过程。



多物理场的系统集成仿真分析

除了要解决电池组、电动机、电力电子等部件的问题之外,系统集成也是一个完整可靠的电气传动系统中至关重要的部分, 由于子系统和部件协同工作,紧密耦合,它们的开发也不能完全独立地进行,而且每个子系统性能的改变都必须与其它所有子系统相匹配。

同时整个系统涉及机械、流体动力学、热学、电气和电磁等领域的研究,因此为了成功地仿真如此复杂的电气传动系统,仿真方案必须建立在一个可实现多物理场、无缝集成的设计平台上(如元王自主研发的的IDS集成产品设计仿真平台),来平衡复杂的、相互依赖的、或相互矛盾的机械、电气、电磁、流体和热管理等多种设计需求。