汽車架構設計
關注創建者：Gordon11 創建時間：2021-08-12
汽車架構設計的視頻教程
智能網聯汽車多域多維架構發展
智能網聯汽車是指搭載先進的車載傳感器、控制器、執行器等裝置，并融合現代通信與網絡技術，實現車與X（車、路、人、云等）智能信息交換、共享，具備復雜環境感知、智能決策、協同控制等功能，可實現“安全、高效、舒適、節能”行駛，并最終可實現替代人來操作的新一代汽車。
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汽車架構設計的實例教程
原創： 王朋波
來源：模態空間
7 動力電池的形式
續航里程是純電動汽車最關鍵的性能指標。因此在相當一段時間內，純電動汽車架構設計應盡量考慮增加動力電池空間，純電動車總布置應圍繞電池空間進行。
動力電池是由多個電芯堆積而成，電芯先打包成模組，然后再組合成整個電池包。電池包里面除電芯之外，還有安全開關、繼電器、保險絲、主動冷卻和加熱設備、電池控制器（BMS）等。
電芯按形狀分成3種：圓柱形電芯、方形電芯和軟包電芯。如圖12，特斯拉 Model S 使用18650圓柱型電芯，大眾汽車使用三星方形電芯，奧迪則采用了LG軟包電芯，均為立式放置。
圖12 從左到右分別是：大眾、奧迪和特斯拉的電池模組
動力電池包的高度主要由電芯高度決定。在電芯高度方向還要布置水冷板、絕緣隔熱材料和上下殼體結構，所以電池包的高度一般比電芯高度高40-60mm，例如特斯拉Model S所使用的圓柱電芯高度為65mm，電池包整體高度則是110mm。
因此，動力電池電芯形式和尺寸對整車架構設計相當重要，應作為前期設計中的關鍵參數，由主機廠和電池廠家根據車輛布局、電芯通用性和多車型適應性在早期進行規劃。如三星根據不同主機廠的要求，開發了不同尺寸的方形電池。LG則嘗試采用不同的電芯堆疊方式，以適應不同車型，如圖13，因為電芯電極位置不同，對散熱方式有不同要求。
展開 本文從成本的角度、電連接性能以及汽車電子電氣新架構角度出發，對整車線束的設計進行了研究，達到了提高車輛可靠性、降低成本、提升電連接性能的目的。
1. 電子電氣架構對汽車影響
電子電氣架構起到電子電氣系統總布置的功能。在功能需求、法規和設計要求等特定約束下，通過對功能、性能、成本和裝配等各方面進行分析，所得到最優的電子電氣系統模型。就現代汽車制造業來說，汽車電子電氣架構設計集中反映出消費者對于汽車舒適度、人性化、智能化以及美觀性的消費需求。同時，汽車電子電氣架構是一項系統、復雜的工作，廣泛涉及軟件、硬件、網絡、線路等多方面內容。
2. 電子電氣架構設計流程
針對汽車電子電氣架構的設計，國際通用的開發模式為V模式開發流程。電子電氣架構整體設計工作和流程優化，需要遵循六個步驟進行，電子電氣架構開發流程見圖1。
圖1 電子電氣架構開發流程
1）對于汽車功能需求進行定義。在該階段實施期間，需要根據市場對汽車的實際需求、客戶的具體需求進行分析，并對這些數據進行整理、分析以及統計等工作，保證在初期工作中，能夠對整車需求進行統計與評估，也能對進電子電器系統需求進行定義，這樣才能使電氣測試規范的制定滿足相關需求。
2）對整個電子電器系統的架構進行設計，保證其制定的合理性。期間，需要根據電子電氣系統的實際需求，對各個系統以及電氣加工方案進行合理制定，在整體上，保證整車電子電氣架構方案物理、邏輯架構的充分設計。
3）對電子電器件進行具體設計。在實際工作執行期間，需要根據一個環節，對電子電氣架構方案進行物理、邏輯的優化設計，保證在真正含義能夠促進電氣電器件解決方案的優化設計。
展開 架構設計是汽車頂層設計的一部分，在架構設計層面我們需要權衡技術、市場與消費者期望和物料、研發成本，而引入的技術也可以反哺平臺或服務后續車型。
圖3 架構設計要合理組合汽車所有關鍵部件和人體
因此平臺是穩定、普適的，而架構是靈活、專一的。特定車型的架構設計在大框架上應該存在最優解。例如前橫置前驅+麥弗遜懸架組合，以及機艙縱梁+車身縱梁、門檻梁、中央通道的傳力路徑組合，已經成為傳統燃油車型的標準架構。
3 現階段電動車的平臺架構設計的追求
中國的純電動車行業，細節設計如NVH、強度分析、臺架試驗等能力已經逐漸形成，但是對平臺架構和整體設計研究依然進展寥寥，隨著汽車電動化浪潮的推進，頂層設計能力薄弱的問題愈發凸顯。
合理的電動車平臺規劃有利于充分利用電動車的零部件特點和整車總體優勢，例如成員艙空間、車身碰撞性能、更好的整車尺寸等，此外對于零部件選型和設計也有很強指導意義。開發一個平臺就可以拓展出很多車型，看上去非常美好。但是只有設計生產過多個車型后才有可能提煉出一個有效的平臺。國內電動車企業起步很晚，產品的迭代次數不足，缺乏足夠積累，這種現狀下，開發一個有足夠競爭力可多次拓展使用的整車平臺難度極大。
所以現階段國內的電動車開發，首要任務是確定一個通用的整車架構而不是開發整車平臺。
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汽車功能安全
本文從成本的角度、電連接性能以及汽車電子電氣新架構角度出發，對整車線束的設計進行了研究，達到了提高車輛可靠性、降低成本、提升電連接性能的目的。
1. 電子電氣架構對汽車影響
電子電氣架構起到電子電氣系統總布置的功能。在功能需求、法規和設計要求等特定約束下，通過對功能、性能、成本和裝配等各方面進行分析，所得到最優的電子電氣系統模型。就現代汽車制造業來說，汽車電子電氣架構設計集中反映出消費者對于汽車舒適度、人性化、智能化以及美觀性的消費需求。同時，汽車電子電氣架構是一項系統、復雜的工作，廣泛涉及軟件、硬件、網絡、線路等多方面內容。
2. 電子電氣架構設計流程
針對汽車電子電氣架構的設計，國際通用的開發模式為V模式開發流程。電子電氣架構整體設計工作和流程優化，需要遵循六個步驟進行，電子電氣架構開發流程見圖1。
圖1 電子電氣架構開發流程
1）對于汽車功能需求進行定義。在該階段實施期間，需要根據市場對汽車的實際需求、客戶的具體需求進行分析，并對這些數據進行整理、分析以及統計等工作，保證在初期工作中，能夠對整車需求進行統計與評估，也能對進電子電器系統需求進行定義，這樣才能使電氣測試規范的制定滿足相關需求。
2）對整個電子電器系統的架構進行設計，保證其制定的合理性。期間，需要根據電子電氣系統的實際需求，對各個系統以及電氣加工方案進行合理制定，在整體上，保證整車電子電氣架構方案物理、邏輯架構的充分設計。
3）對電子電器件進行具體設計。
展開 來源 | 智能網聯汽車網
本文對幾家主流智能汽車的架構設計概念進行了技術分析，并對幾種智能汽車的架構設計概念進行了評價。
智能汽車電子架構研究現狀
傳統分布式汽車電子電氣架構的設計 思想為硬件定義規格，硬件架構采用CAN總線網絡和分布式功能單元，單功能單控制器，軟硬件不能解耦，專用傳感，專用控制器，專用算法。傳統汽車電子電氣架構面對汽車“四化”的挑戰和需求難以支撐，汽車行業主要企業都給出了自己的解決方案，對未來智能汽車的電子電氣架構進行了思考，提出了新型的汽車電子電氣架構概念。
博世
博世作為整車Tire1供應商的重要代 表，提出了未來智能汽車電子電氣架構的 演進方向（圖 1）。從整個演進過程分為6個階段：分布式功能模塊、功能模塊合并、多域控制器架構、功能域逐漸融合階段、域融合終極階段汽車大腦，最后遠景云端計算階段。
博世汽車電子電器架構的演進概念清晰指明了未來汽車電子電氣架構算力會逐漸集中化，最終會發展到云端計算。當前架構主流處于功能模塊合并階段，正在朝多域控制器架構方向發展。
圖1 博世汽車電子電氣架構演進路線圖
聯合電子
聯合汽車電子有限公司面向未來智能汽車，設計開發了擴展型域控制器平臺， 將于2020年實現量產。聯合電子設想未來汽車電子電氣架構分為三層（如圖2），頂層為云服務平臺，中層為計算與控制，下層標準化的執行器和傳感器。中層計算與控制包括五個功能域的主控和以太網主干網、車載無線通訊共七個架構主要構成元素。聯合電子面向未來智能汽車的架構思路為集中式域控制器架構。
圖2：聯合電子未來汽車電子電氣架構
安波福
安波福提出了智能汽車架構的概念以適應自動駕駛的需求。
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高級軟件架構與系統設計 課程基礎信息 發布年份：2026年 總章節/課程數：14個專項模塊、169節課程 總時長：7小時 文件大小：2.5GB 視頻編碼：h264，分辨率1280x720 音頻編碼：AAC，44.1千赫，雙聲道 課程語言：英語 學習收獲 掌握分布式
本文原刊登于Ansys.com：《How Simulation Boosts Efficiency in EV Battery Manufacturing》
作者：Laura Carter | Ansys 高級市場傳播經理
編輯整理：陳桂杰 | Ansys主任應用工程師
Ansys助力解決固態電池解決方案的迫切需求
電池工藝商面臨的一項持續挑戰是尋求更安全、更高效的鋰離子電池替代品
一、引言
每一次極端天氣下的緊急制動，每一段復雜路況中的精準識別，本質都在考驗算法對現實世界的適應能力。因此，我們可以看到在智能輔助駕駛從“功能驗證”到“場景攻堅”的關鍵階段，真實、高質量的數據是算法性能提高的基石。尤其在極端天氣、顛簸路面和電磁干擾等惡劣工況下，如何實現多源傳感器數據的高可靠采集、高精度同步與高效率處理，是行業中常遇到的難題。
下文將結合行業實踐，系統拆解多總線（CAN/
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在當下，汽車行業“卷”速向前，市場對汽車的開發周期、質量、性能和智能有了更高的要求。CAE在保證產品設計的質量、壽命、性能、成本等方面發揮著重要作用，為汽車行業創造了巨大效益。
以福特CAE仿真應用項目為例：
CAE仿真技術不僅可以幫助車企模擬和分析車輛的各項性能指標，同時還能在研發階段預測和識別產品性能的潛在問題
表面漏電起痕測試（STT）
表面漏電起痕測試（STT）方法專為評估工作電壓在600 V至900 V之間的電動汽車架構材料性能而設計，同時還能為汽車制造商在材料篩選過程提供更多指導意見。
工程背景
近幾年，在機械產品設計領域，SimSolid? 作為一款無網格分析軟件，正發揮著日益重要的作用，尤其在鋼結構設計過程中展現出獨特優勢。傳統鋼結構設計流程復雜，需投入大量時間進行有限元模型構建與分析，而 SimSolid 的出現極大地簡化了這一過程。
在上一期文章《SimSolid 在鋼結構設計中的應用及體會》和大家分享了 SimSolid 在焊接鋼節點設計分析中的應用及體會，本文重點分享
Ansys SimAI可幫助工程師在整個產品設計和制造過程中，快速預測機械、熱學及化學等基于物理的性能表現
主要亮點
作為新思科技仿真和分析解決方案產品組合的一部分，Ansys SimAI?平臺助力Sumitomo Riko將仿真速度相較于傳統仿真方法提高了10倍以上
Sumitomo Riko正在使用SimAI快速生成易于專家和新手訪問的高保真度模型
工程背景
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在上一期文章《SimSolid 在鋼結構設計中的應用及體會》和大家分享了 SimSolid 在焊接鋼節點設計分析中的應用及體會
