新能源系統仿真的案例
新能源系統仿真，有EGBox Mini就夠了
回到學校后，我積極向學校領導申請購置多套 EGBox Mini，并很快將其引入到 “新能源系統仿真課程設計” 中。課堂上，我用它為學生們展示新能源系統的實時仿真過程，模擬各種復雜的工況，如太陽能光伏發電在不同光照條件下的輸出特性、風力發電在不同風速下的運行狀態等，讓學生們能夠直觀地理解理論知識。
課后，我組織學生們利用 EGBox Mini 開展了一系列實踐活動。在第一次讓學生們獨立使用設備時，學生們對設備的操作不太熟悉，但在 EGBox Mini 直觀的界面和簡潔的操作指引下，他們很快就上手了，也開始自己使用EGBox Mini進行各種仿真驗證了。
展開 新能源汽車驅動系統設計仿真分析解決方案
新能源汽車系統組成復雜，涉及到到電、磁、控制、機械、流體等不同的物理域；以及總體、機械、氣動外形、電子電氣等不同設計部門。如何綜合考核各個關鍵部件的電磁、結構、溫升等性能；如何綜合評估系統與部件的匹配性；如何在各個設計部門中協調設計？上述問題涉及到橫向多域設計，又涉及縱向多層次設計，甚至需要綜合考慮流程與數據管理等問題。
針對新能源汽車的研發設計，安世亞太提供統一、精準的分析系統和解決方案。本期，為大家分享的是安世亞太在新能源汽車驅動系統設計仿真分析的解決方案。
展開 新能源汽車電池系統試驗仿真1——擠壓試驗
GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》.pdf
新能源汽車電池系統試驗仿真1——擠壓工況
今年五月份，工業和信息化部門組織和制訂了三個有關電動汽車領域的強制性標準，并由國家市監局、標準委批準發布，實施日期定于明年元旦。其中GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》里詳細介紹了PACK系統需要進行的試驗項。這里簡單介紹一下擠壓工況的仿真。
相比15年的標準，今年的標準在擠壓這一塊主要體現在擠壓力的變化上，由之前的200kN變為100kN，擠壓板增加一種，擠壓速度要求不大于2mm/s.這里使用單擠壓板，R75，軟件里使用材料MAT20，釋放擠壓方向自由度。
圖一 剛性擠壓頭示意
箱體一般使用鋁合金形材，箱蓋SMC或者鈑金沖壓件，材料多選用24號（部分焊點100或剛體20號），模組等可適當簡化，水平方向、后部豎直方向RW模擬墻面，建立擠壓分析有限元模型。
視具體情況使用質量縮放以及計算機核數，適當調用虛擬內存，注意控制輸出擠壓力曲線、能量曲線等供分析，提交計算，輸出擠壓動畫、云圖、擠壓曲線：
當擠壓力達到100kN時，觀察電池包內部會不會擠壓到電芯，線束會不會短路等，確保實驗時電池包不會發生起火、爆炸、漏液等危險情況。
圖四 擠壓力曲線
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個人原創，轉載請注明出處，謝謝。
展開 新能源/電動汽車續航里程仿真--Amesim整車系統仿真
AMESim為多學科領域復雜系統建模仿真平臺。用戶可以在這個單一平臺上建立復雜的多學科領域的系統模型，并在此基礎上進行仿真計算和深入分析，也可以在這個平臺上研究任何元件或系統的穩態和動態性能。例如在燃油噴射、制動系統、動力傳動、液壓系統、機電系統和冷卻系統中的應用。面向工程應用的定位使得AMESim成為在汽車、液壓和航天航空工業研發部門的理想選擇。工程設計師完全可以應用集成的一整套AMESim應用庫來設計一個系統，所有的這些來自不同物理領域的模型都是經過嚴格的測試和實驗驗證的。
AMESim使得工程師迅速達到建模仿真的最終目標：分析和優化工程師的設計，從而幫助用戶降低開發的成本和縮短開發的周期。
1、純電動汽車性能仿真分析之續駛里程仿真
本節將詳細介紹純電動汽車的動力性、經濟性建模分析過程。其中動力性分析的工況包括最大爬坡度、最高車速、30min最高車速；經濟性分析的工況包括續駛里程的仿真以及考慮安全控制單元的影響。
1) 模型搭建及各元件參數設置
一個典型純電動汽車的車輛模型包括電池、電機、駕駛員、VCU（整車控制器)和車輛負載幾部分。車輛負載模型和駕駛員模型需要的參數跟傳統燃油車模型完全相同。電池模型中需要輸入電池開路電壓和電池內阻的數表文件、電池的容量、電池初始SOC及電池包的串并聯個數。
電動汽車的續航里程模型如下圖所示。
其中電池模型和電機模型如下圖所示
2） 輸入工況設置
仿真續駛里程，首先設置循環的工況，這里設置NEDC，一直循環模式。
3） 續駛里程仿真
文章來源：新能源技術和仿真
展開 
新能源系統仿真測試解決方案
概述
經緯恒潤扎根現代電控系統 V 流程開發測試技術，借助近二十年仿真測試開發經驗推出的 HIRAIN TESTBASE-VVE (Virtual Vehicle Engineering) 新能源電控系統測試平臺，可為控制器底層軟件開發、應用層軟件開發、零部件測試以及整車測試等提供全方位的開發與測試環境，讓測試變得更充分，使兼顧成本控制和產品質量成為可能。
新能源系統仿真測試解決方案
整車控制器HIL仿真測試
- 應用領域
新能源汽車純電、48伏、混動車型的整車控制器測試
燃料電池汽車、傳統燃油商用車的整車控制器測試驗證
- 功能特點
完善的新能源車輛模塊庫，支持任意構型新能源車輛模型搭建，除滿足HIL應用外，還可用于虛擬仿真開發，如車輛部件選型、動力性經濟性評價以及MIL測試
具有豐富且標準的I/O硬件板卡，可快速搭建控制器的HIL硬件仿真環境
支持控制器邏輯功能、總線通訊、底層驅動、故障診斷等測試
支持上下電、休眠喚醒、能量管理、扭矩分配、熱管理、安全防盜等算法驗證測試環境
電池管理系統HIL仿真測試
- 應用領域
新能源汽車、電動自行車和摩托車、儲能、換電站、燃料電池等不同領域的高壓電池系統仿真模擬
三元鋰、磷酸鐵鋰、鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池等不同類型的電池電芯特性仿真模擬
- 功能特點
基于高速總線的高性能電芯模擬器，1mV以內電芯電壓精度、百微秒級動態響應速度
基于三階等效電路電池仿真模型，可實現電芯開路電壓、歐姆極化、電化學極化和濃差極化的瞬態過程模擬
支持電池管理系統總壓、總電流、絕緣電阻、多點溫度采集、高壓繼電器控制、總線通訊、故障診斷等測試
支持電池管理系統主動均衡、被動均衡、預充控制、熱管理、SOC/SOH/SOP估計等算法驗證
支持繼電器常開、黏連，保險絲熔斷、預充電阻燒蝕、高壓互鎖開路等高壓故障模擬
符合國標、歐標、美標、日標以及超級充電相關標準，支持充電過程及故障模擬測試
電機控制器HIL仿真測試
- 應用領域
新能源汽車、電動自行車、摩托車、風力發電等領域電動化用驅動電機和發電機仿真模擬
展開 (干貨）新能源電池包散熱系統CAE仿真實例
仿真工作環境：30℃環境溫度下放電1小時
分析模型：
放電一小時溫度截面云圖（Z方向）
放電1小時速度截面云圖（Z方向）
放電1小時速度截面云圖（Y方向）
電池放電一小時溫度分布圖
電池放電一小時溫度分布圖
仿真結論
在此散熱方案下，大部分電池的溫度都處在40-45℃的區間之內，少數散熱條件較好的電池區域溫度低于40℃。在最高溫度可以接受的條件下，可以通過調整風機的風量和擺放來改善溫度的不均衡度。
新能源電池包散熱系統CAE仿真實例
新能源電池包散熱系統CAE仿真實例
前言：
隨著新能源汽車市場推廣程度的逐漸深入，應用范圍不斷加大，對電池包散熱系統方案要求也越來越高。通過對電池散熱過程的熱仿真分析，可以預測電池溫度在放電過程中的變化趨勢，檢驗電池包的散熱性能，為電池箱的設計提供理論依據。
目前，市場上主流的熱仿真分析軟件為Flotherm，今天小編將通過一個電池包熱仿真實例，帶您快速了解電池散熱系統仿真分析。
分析中采用的前提和假設：
導熱率設置：
注：材料的導熱率設定，如果是單一材料部件，如外殼等，根據部件所使用的實際材料的導熱率給定；如果是復合材料部件或多種材料組合的部件，而在3D模型中是通過簡化模型繪制的，則材料導熱率，按照集總參數法，根據經驗和理論折算給定當量導熱系數，如電芯等。
功耗設置及風機選用：
單節電池的發熱量按照電流1A和內阻50mΩ確定為0.288w，電池為18650，容量2.4Ah；
風機統一為最大風量15.87m3/h，最大全壓31.33Pa的軸流風機，可以根據具體需求隨時改換。
分析方案：
仿真工作環境：30℃環境溫度下放電1小時
分析模型：
放電一小時溫度截面云圖（Z方向）：
放電1小時速度截面云圖（Z方向）：
放電1小時速度截面云圖（Y方向）：
電池放電一小時溫度分布圖1：
電池放電一小時溫度分布圖2：
仿真結論：
在此散熱方案下，大部分電池的溫度都處在40-45℃的區間之內，少數散熱條件較好的電池區域溫度低于40℃。在最高溫度可以接受的條件下，可以通過調整風機的風量和擺放來改善溫度的不均衡度。
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展開 （干貨分享）新能源熱管理系統一維仿真分析
此外，可以通過與外部系統仿真來模擬和優化控制策略。
溫馨提示
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新能源汽車電池系統試驗仿真2——機械沖擊試驗
GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》.pdf
新能源汽車電池系統機械沖擊試驗仿真
今年五月份，工業和信息化部門組織和制訂了三個有關電動汽車領域的強制性標準，并由國家市監局、標準委批準發布，實施日期定于明年元旦。其中GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》里詳細介紹了PACK系統需要進行的試驗項。這里簡單介紹一下機械沖擊工況的仿真。
相比15年的標準，今年的標準在機械沖擊方面主要體現在沖擊次數、加速度與脈沖時間的變化上，加速度大小由25g變成7g，次數由3次變為6次，脈沖時間由15ms變成6ms。
箱體一般使用鋁合金形材，箱蓋SMC或者鈑金沖壓件，材料多選用24號（部分焊點100或剛體20號），模組等可適當簡化，掛耳孔一般做剛體內套，作為加速度施加位置，建立機械沖擊分析有限元模型。
視具體情況使用質量縮放以及計算機核數，適當調用虛擬內存，注意控制輸出力曲線、能量曲線等供分析，提交計算，輸出機械沖擊動畫、云圖、能量曲線：
通過判斷部件塑性應變有沒有超過材料延伸率判斷結構的可靠性，保證蓄電池包無泄漏、外殼破裂、著火或爆炸等現象。
個人水平有限，如有錯誤，歡迎指正。
個人原創，轉載請注明出處，謝謝。
附件為大家提供國標GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》，有興趣可下載查閱。
展開 經緯恒潤新能源混動系統開發服務，助力新能源汽車發展
當前，汽車已經全面進入新能源時代，但在充電基礎設施不夠完善的情況下，純電動車型的里程焦慮仍不能得到解決，混動車型綜合了燃油車和純電動車的優點，市場地位不斷提高，車企紛紛布局。公開數據顯示，2020-2021年，混合動力汽車產量規模增速連續兩年超過40%。到2025年，國內混動車型年銷量或將超過635萬輛，市場空間巨大。
經緯恒潤基于豐富的產品和算法開發經驗，能夠為車企提供P0至P4不同混動構型的咨詢服務業務，包括系統級動力及油耗仿真分析、48V及高壓混動系統解決方案(動力系統選型及匹配、三電系統軟硬件開發、實車調試及標定)、P2混動結構AMT自動變速箱算法開發(可集成于整車控制器)。以上算法及硬件平臺可支持客戶快速從咨詢研發階段轉為量產配套產品，縮短研發周期，提高研發效率和產品穩定性。
目前，經緯恒潤已經為上汽、陜汽、江鈴、東風、重汽等眾多主機廠提供了混動系統開發服務，服務質量得到了客戶們的廣泛認可！未來，經緯恒潤將緊跟汽車行業發展大勢，堅持自主創新，為更多的客戶提供更好的產品和服務，為汽車工業的發展貢獻自己的一份力量！
展開 
【5月14-15日 上?！緼VL仿真技術在新能源車輛開發中的應用免費研討會邀請函
尊敬的客戶，您好:
車輛的電氣化和智能化已經成為汽車行業的普遍發展趨勢，隨著近幾年的蓬勃發展，新能源車輛構架越來越多種多樣：傳統內燃機、鋰電池、燃料電池等組成了多樣的動力源，進一步形成了不同混合程度的動力傳動系統構架，從而使得系統匹配越來越復雜。而電氣元件的集成，例如電池、電機、逆變器等也帶來了零部件自身的性能優化、熱管理、控制系統標定等諸多問題。動力總成系統的復雜多樣使得前期的設計優化開發越來越重要，利用仿真技術提高產品開發的成熟度，降低設計風險，有效地縮短產品的開發周期成為新能源車輛開發的必要手段。
作為全球著名的動力總成開發咨詢公司，AVL在新能源車輛開發方面具有豐富的經驗及大量的成功案例。本次研討會將基于AVL在新能源車輛開發中仿真技術的應用方法和流程，結合實際案例向廣大用戶介紹如何在仿真階段進行系統匹配以及電氣化零部件的優化分析。通過仿真模擬研究“機—電—熱”系統之間的相互影響，進行車輛零部件性能以及整車能量管理優化。
本次研討會我們邀請了AVL總部先進模擬技術部電氣化產品開發經理Mr. Oliver Knaus，新能源系統級仿真專家Mr. Alessandro Colla，新能源部件級仿真專家Mr. Juergen Schneider為我們展示從系統到部件再到系統的整個虛擬開發流程的執行過程和方法。
AVL 中國先進模擬技術事業部的技術支持工程師擔任全程的翻譯工作。真誠歡迎新能源車企以及傳統車企的新能源部門相關領域的專家和領導以及工程師參與此次研討會！
在本次研討會結束后，我們還安排了兩天的使用AVL FIRE以及AVL CRUISE M進行部件級和系統級熱管理模擬分析的軟件培訓，讓您親身體會使用AVL軟件建模的方便性和實用性。
一、研討會日程安排
主講人：Mr. Oliver Knaus; Mr.
展開 新能源汽車與新能源電池設計中的CAE仿真技術應用
隨著新能源汽車得到各國政府的重視，新能源汽車行業發展迅速，脫胎于傳統汽車的新能源汽車形式上與傳統汽車相近，內部改變卻很多，由此產生巨大的優化提升空間。在新興設計領域中高效使用高精度，高質量，全面，統一的輔助設計工具能為企業技術帶來持續的高速發展。
行業難題
新能源汽車系統組成復雜，涉及到到電、磁、控制、機械、流體等不同的物理域；以及總體、機械、氣動外形、電子電氣等不同設計部門。如何綜合考核各個關鍵部件的電磁、結構、溫升等性能；如何綜合評估系統與部件的匹配性；如何在各個設計部門中協調設計？上述問題涉及到橫向多域設計，又涉及縱向多層次設計，甚至需要綜合考慮流程與數據管理等問題。
新能源汽車動力系統均由高性能牽引電機提供扭力輸出，在仿真設計和研發過程中涉及到流體、結構、溫度、電磁和控制等多個領域的復雜多物理場問題。
新能源汽車動力電池是一個全新的部件，在設計階段主要考慮到試用過程的安全性以及使用壽命的管理。這兩者分別與汽車的碰撞安全性以及電池的熱管理最為相關。碰撞安全性涉及到電池的安全使用與否，而電池包的熱管理則很大程度影響電池包的整體壽命和續航里程。
整車級EMC測試標準主要限制定了車載發射器和車外輻射源工作時車輛的EMC性能。車內電子設備數量眾多，新能源汽車更甚，都有可能成為輻射干擾源或被干擾體，如電機、變流器、各種天線、ECU等，種類繁多、頻譜跨度廣、且安裝位置多樣。如果將EMC問題都壓縮在整車的最后設計階段，則設計者需要付出更多的代價。
解決方案
針對新能源汽車的各個方面，安世亞太均提供統一、精準的分析系統和解決方案。
展開 新能源汽車與新能源電池設計中的CAE仿真技術應用
隨著新能源汽車得到各國政府的重視，新能源汽車行業發展迅速，脫胎于傳統汽車的新能源汽車形式上與傳統汽車相近，內部改變卻很多，由此產生巨大的優化提升空間。在新興設計領域中高效使用高精度，高質量，全面，統一的輔助設計工具能為企業技術帶來持續的高速發展。
行業難題
新能源汽車系統組成復雜，涉及到到電、磁、控制、機械、流體等不同的物理域；以及總體、機械、氣動外形、電子電氣等不同設計部門。如何綜合考核各個關鍵部件的電磁、結構、溫升等性能；如何綜合評估系統與部件的匹配性；如何在各個設計部門中協調設計？上述問題涉及到橫向多域設計，又涉及縱向多層次設計，甚至需要綜合考慮流程與數據管理等問題。
新能源汽車動力系統均由高性能牽引電機提供扭力輸出，在仿真設計和研發過程中涉及到流體、結構、溫度、電磁和控制等多個領域的復雜多物理場問題。
新能源汽車動力電池是一個全新的部件，在設計階段主要考慮到試用過程的安全性以及使用壽命的管理。這兩者分別與汽車的碰撞安全性以及電池的熱管理最為相關。碰撞安全性涉及到電池的安全使用與否，而電池包的熱管理則很大程度影響電池包的整體壽命和續航里程。
整車級EMC測試標準主要限制定了車載發射器和車外輻射源工作時車輛的EMC性能。車內電子設備數量眾多，新能源汽車更甚，都有可能成為輻射干擾源或被干擾體，如電機、變流器、各種天線、ECU等，種類繁多、頻譜跨度廣、且安裝位置多樣。如果將EMC問題都壓縮在整車的最后設計階段，則設計者需要付出更多的代價。
解決方案
針對新能源汽車的各個方面，安世亞太均提供統一、精準的分析系統和解決方案。
展開 新能源汽車與新能源電池設計中的CAE仿真技術應用
隨著新能源汽車得到各國政府的重視，新能源汽車行業發展迅速，脫胎于傳統汽車的新能源汽車形式上與傳統汽車相近，內部改變卻很多，由此產生巨大的優化提升空間。在新興設計領域中高效使用高精度，高質量，全面，統一的輔助設計工具能為企業技術帶來持續的高速發展。
行業難題
新能源汽車系統組成復雜，涉及到到電、磁、控制、機械、流體等不同的物理域；以及總體、機械、氣動外形、電子電氣等不同設計部門。如何綜合考核各個關鍵部件的電磁、結構、溫升等性能；如何綜合評估系統與部件的匹配性；如何在各個設計部門中協調設計？上述問題涉及到橫向多域設計，又涉及縱向多層次設計，甚至需要綜合考慮流程與數據管理等問題。
新能源汽車動力系統均由高性能牽引電機提供扭力輸出，在仿真設計和研發過程中涉及到流體、結構、溫度、電磁和控制等多個領域的復雜多物理場問題。
新能源汽車動力電池是一個全新的部件，在設計階段主要考慮到試用過程的安全性以及使用壽命的管理。這兩者分別與汽車的碰撞安全性以及電池的熱管理最為相關。碰撞安全性涉及到電池的安全使用與否，而電池包的熱管理則很大程度影響電池包的整體壽命和續航里程。
整車級EMC測試標準主要限制定了車載發射器和車外輻射源工作時車輛的EMC性能。車內電子設備數量眾多，新能源汽車更甚，都有可能成為輻射干擾源或被干擾體，如電機、變流器、各種天線、ECU等，種類繁多、頻譜跨度廣、且安裝位置多樣。如果將EMC問題都壓縮在整車的最后設計階段，則設計者需要付出更多的代價。
解決方案
針對新能源汽車的各個方面，安世亞太均提供統一、精準的分析系統和解決方案。
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