新能源汽車電驅動系統的案例
Cradle CFD助力新能源汽車電驅動設備噴油冷卻散熱仿真
它具有卓越的處理速度、精細的技術和高用戶滿意度，已被用于汽車、航空航天、電子、建筑、風扇、機械和海洋開發等領域，以解決熱和流體問題。除此之外，Cradle CFD整合了多物理場協同仿真和單向聯合仿真功能，以實現與結構、聲學、電磁、機械、一維、優化、熱環境、3D CAD和其他分析工具的耦合，從而使用戶能夠有效地解決跨多個學科的工程問題。Cradle CFD強大的后處理功能，可以生成視覺上逼真的仿真圖形，輕松表達仿真數據結果，為用戶實現高級仿真處理并提供更好的設計建議。
圖1 Cradle CFD 進行汽車及飛行器外氣動模
擬
新能源汽車電驅動系統是指利用電動機將電能轉化為機械能來驅動車輛運行的系統，是新能源汽車的核心部件。該系統的散熱對整車安全和高效運行有重要影響。數值模擬仿真技術將計算機虛擬計算代替實物實驗，不僅節約了實驗室占用，加工物料等成本，還能大大減少參數采集周期，具有成本低、周期快的特點。
圖2 電驅動系統
在對電驅動設備的噴油冷卻進行模擬仿真的過程中，數值模擬技術對計算機的“算力”有較高要求，數值計算要求CPU并行線程多，內存存儲大。惠普Z8 G4 臺式工作站完全符合使用需求，其搭載了2顆10核心20線程高并行CPU，共計20核心，40線程，CPU浮點計算速度為2.4GHz，同時擁有4塊32GB，共計128GB的高速存儲內存，高配置專為企業級數值計算而生。
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它具有卓越的處理速度、精細的技術和高用戶滿意度，已被用于汽車、航空航天、電子、建筑、風扇、機械和海洋開發等領域，以解決熱和流體問題。除此之外，Cradle CFD整合了多物理場協同仿真和單向聯合仿真功能，以實現與結構、聲學、電磁、機械、一維、優化、熱環境、3D CAD和其他分析工具的耦合，從而使用戶能夠有效地解決跨多個學科的工程問題。Cradle CFD強大的后處理功能，可以生成視覺上逼真的仿真圖形，輕松表達仿真數據結果，為用戶實現高級仿真處理并提供更好的設計建議。
圖1 Cradle CFD 進行汽車及飛行器外氣動模擬
新能源汽車電驅動系統是指利用電動機將電能轉化為機械能來驅動車輛運行的系統，是新能源汽車的核心部件。該系統的散熱對整車安全和高效運行有重要影響。數值模擬仿真技術將計算機虛擬計算代替實物實驗，不僅節約了實驗室占用，加工物料等成本，還能大大減少參數采集周期，具有成本低、周期快的特點。
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新能源汽車電驅動系統行業發展趨勢分析
新能源汽車電驅動系統行業發展趨勢分析
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新能源汽車電驅動系統平臺化發展情況淺析
1、前言
在新能源汽車推廣應用的過程中，出現過各種關于電驅動系統技術路線的討論，隨著時間的推移以及越來越嚴苛的環保要求，越來越多的車企都將汽車發展的技術路線調整到BEV的賽道上，其中的代表車企如VW、TOYOTA、GM分別推出了MEB、e-TNGA、Ultium 等的純電動車型平臺。
▲Toyota outlines e-TNGA product lineup
在新能源汽車時代嚴重掉隊的傳統巨頭們不約而同地推出了自家面向未來的下一代純電動車型平臺，以期通過平臺化的車型開發加速新車的投放速度，以彌補失去的時間和市場。
在BEV車型開發的過程中，由于各自產品規劃和定位的不同，各車企采用的電驅動系統方案也各有側重。
▲GM Ultiumplatform
本文旨在對BEV車型開發過程中采用的電驅動系統進行梳理和介紹，以確定在開發過程中進行電驅動系統匹配和選型的策略。
2、寶馬第五代電驅
傳統汽車品牌之所以形成品牌溢價能力，一個核心技術點在于自研。但是現在，絕大多數新能源車的電驅動都來自零部件供應商，只有寶馬、比亞迪、長城汽車、吉利汽車等少數幾個品牌的電驅動是自研。
寶馬的電驅動目前已經發展到第五代，首款搭載車型就是剛上市的iX3。
寶馬第五代電驅與行業發展電驅動的理念基本一致，寶馬第五代電驅動的特點同樣是輕量化、小型化、集成化和可擴展。在整體結構上，與第四代一樣，寶馬第五代電驅動依舊采用將驅動電機、減速器、逆變器融合在一起的三合一總成。
對于寶馬第四代和第五代電驅動的區別，如下圖可以清楚的看出，其中左圖是i3上的第四代電驅動，右圖是第五代電驅動樣機，尺寸縮小明顯。
圖1 電驅動系統對比圖
至于可擴展性，第五代電驅動不僅可以應用于小型車，也可用于跑車。
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新能源汽車電驅動系統行業發展趨勢分析
設計仿真 | 海克斯康新能源汽車底盤與電驅動技術研討會
海克斯康工業軟件（MSC+Romax）在新能源汽車仿真與開發領域具有豐富的產品和經驗，能夠為新能源汽車提供整車開發解決方案——從底盤性能開發、車身NVH性能提升、電驅動設計開發、汽車聲品質提升、整車輕量化新材料開發再到自動駕駛解決方案，幫助新能源車企縮短研發周期降低研發成本，加速創新進程，驅動新能源汽車行業的數字化轉型。
我們誠摯邀您參加2023年6月15至16日在海克斯康大中華總部（青島市華貫路885號）舉辦的海克斯康新能源汽車底盤與電驅動技術研討會——海克斯康設計仿真專家團隊將聚焦底盤與電驅動設計開發以及仿真領域的最新技術發展和解決方案，為您帶來一場技術與干貨的分享。
期待您的參會！
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新能源電驅動傳動系統集成
圖解新能源｜電驅動系統&功率電子和電池管理系統月度回顧
這里對8月份的電驅動系統、功率電子和電池管理系統的市場，做一個系統性的回顧。
●乘用車電機累計搭載量為47.9萬套，同比增長98.6%。新能源乘用車三合一及多合一電驅動系統搭載量為28.8萬套，同比增長136.1%，占到總配套量的60.1%，碳化硅的產品開始逐步上量。
●乘用車BMS裝機量439,454套，同比增長105.77%，整車企業通過代工BMS的方式越明顯，在拿回原來整包輸出給電池企業的方式業務，云端BMS管理開始變為各個車企的標準產品。
●OBC市場裝機量為436,210套，同比增長104.25%。這個產品價值量相對低一些，而且自己做的價值并不明顯，這使得第三方供應商較多，分布較散，車企在選擇戰略供應商進行綁定。
▲圖1.新能源系統部件月度概覽
Part 1
電池管理系統
在下面這張圖2里面，BMS裝機量還是比較清楚的：力高、華霆是和電池企業緊密連接的情況下去推進裝車。再加上Preh和UAES，前10名里沒有零部件企業的位置了。
▲圖2.電池管理系統
由于電池管理系統直接和后續云端數據管理，我們發現除了A00級車輛還是打包以外，從A級車輛的整體設計和制造，開始走入電子代工方式。
▲圖3.電池管理系統的自主開發
在這個領域沒有特別的驚喜。
Part 2
電驅動系統
如之前所述，車企抓住的還是3合一和多合一的制造環節，整個組裝由自己完成；電機切入制造，這兩點的趨勢還是比較明顯的（圖4）。
▲圖4.多合一的情況
電機是比較容易做的，隨著扁線工藝和油冷設計的普及，下一步主要看基于HEV雙電機方面的增量，這部分增速會比3合1這樣的更快（圖5）。
展開 安全問題制約5G新能源汽車行業發展以及“仿真驅動研發”新模式下的整體解決方案
△ 5G新能源汽車虛擬實驗場解決方案
6）電磁兼容解決方案
△ 5G新能源汽車電磁兼容仿真解決方案
7）電驅動系統NVH優化設計
1、整車背景噪聲低，電驅動系統NVH與噪聲表現更突出。
2、電驅動系統噪聲頻率高、頻帶窄，人耳聽感特別不舒服。
3、利用多物理場耦合分析，對電驅動系統噪聲進行優化設計。
△ 5G新能源汽車電驅動系統NVH仿真優化解決方案
六 工程仿真的發展趨勢
1）多物理場耦合
真實的世界是多物理場的。多物理場分析日益盛行，不同專業仿真軟件之間耦合度越來越高：
1、不同專業間相互耦合，以彌補單一專業軟件功能的不足。
2、相比單一物理場分析，多物理場分析更能精確地模擬現實情況。
3、越來越多的仿真軟件支持FMI標準，支持不同物理場仿真軟件間相互耦合。
△ 5G新能源汽車多物理場耦合解決方案
2）仿真平臺
大規模計算需求日益強烈，進一步推動仿真軟件并行化、平臺化：
1、仿真精度要求越來越高，模型越來越龐大。
2、單一主機難以滿足計算分析和存儲的需求，企業往往需要部署大規模集群的高性能計算中心。
3、仿真數據管理：從CAD到仿真建模、計算和存儲，從設計到仿真結果輸出的一體化解決方案。
△ 5G新能源汽車仿真平臺解決方案
3）仿真驅動創新
在早期研發階段就通過開展仿真分析考慮如何保證產品的性能：
1、保證設計沿著正確的方向進行。
2、在產品設計的最早期就考慮采取措施防止失效風險。
3、在產品設計的各個階段就遵循整車與部件的仿真設計規范。
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新能源汽車電機驅動系統！
分析 | 基于新能源汽車永磁電機的電驅動橋開發探討深度分析！
筆者的觀點是，基于新能源汽車，開發電驅動橋是內在要求。
一、車橋是什么？
二、常見車型的經典車橋
簡單來說：經典車橋一般有：前橋（見圖1）、后橋（見圖2）兩個橋。
1）轉向前橋：由輪轂總成、制動鼓、制動器總成、轉向節總成、前軸（工字梁）、主銷、止推軸承、橫拉桿總成、左右橫拉桿臂、直拉桿臂等；其功能是承載、制動、轉向組成。
圖1 常規車型前轉向橋外形
2）后驅動橋：處于動力傳動系的末端。有輪轂總成、制動鼓、橋殼總成、主減速器總成、輪邊減速器總成、半軸、制動器總成等組成。
圖2 常規車型后驅動橋外形
3）前橋與后橋功能上的區別
前橋有轉向功能沒有差速功能，后橋有差速、雙級減速器功能。（說明：不同用途汽車，其車橋結構原理和功能基本相同，但產品外形、內部零部件連接，往往是許多的不同方式。）
三、經典后驅動橋為什么要配雙級減速器和差速器？
基于1）、2）的面臨的問題，工程師們想出了“雙級減速器和差速器”措施來。
四、目前有三種以上電驅動車橋研發的路線之爭
2）全新電機驅動橋基本種類
①中央電機驅動橋（見圖3）。
圖3 中央電機驅動橋
②輪邊電機驅動橋，（見圖4）
圖4 輪邊雙電機驅動橋
③輪轂電機驅動橋（見圖5），輪轂電機由于設計難度較大，上面少見市場車型。
圖5 輪轂邊雙電機驅動橋
4)傳統后橋仍然是新能源商用車主流
①由中央電機通過傳動軸連接一個傳統的后橋，也有帶一個少檔變速箱；
②由中央電機帶一個少檔變速箱，通過傳動軸連接一個傳統的后橋。
展開 新能源汽車驅動電機與控制系統
新能源汽車驅動電機與控制系統
新能源汽車電機驅動系統關鍵技術展望
一、前言
對新能源汽車而言，電池技術、電機技術、電機控制器技術被稱為新能源汽車關鍵三電技術。在當前電池技術未能取得突破的前提下，提高電機驅動系統的效率、功率密度、安全性與可靠性成為新能源汽車電機驅動系統的主要研究方向，也是我國政府和企業進行政策制定和未來發展規劃的重點對象。
二、驅動控制器關鍵技術
電機驅動控制器作為新能源汽車中連接電池與電機的電能轉換單元，是電機驅動及控制系統的核心。其中高性能功率半導體器件、智能門極驅動技術以及器件級集成設計方法的應用，將有助于實現高功率密度、低損耗、高效率電機控制器設計；同時，高性能、高可靠電機控制器產品，還要求具有高標準電磁兼容性（EMC）、功能安全和可靠性設計。
（一）功率半導體器件技術
電機控制器的發展以功率半導體器件為主線，正從硅基絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、傳統單面冷卻封裝技術，向寬禁帶半導體（如SiC、GaN等）、定制化模塊封裝、雙面冷卻集成等方向發展。同時，得益于成熟的技術迭代，以及相比于寬禁帶半導體器件更低的成本，硅基IGBT仍然是當前與未來較長時間內電機控制器產品的主要選擇。
在硅基IGBT芯片技術上，英飛凌科技公司針對新能源汽車市場高功率密度需求，已研發出EDT2芯片技術，實現了750V/270A IGBT芯片量產，富士集團等日本廠商也都相繼研發出了高功率密度IGBT芯片技術，并已批量應用于汽車IGBT模塊產品。
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新能源汽車講解丨電機驅動系統
