電動力仿真的案例
MATLAB APP-電驅系統動力仿真 ￥15
簡單的電動汽車動力性仿真計算APP小程序，根據整車參數及電機的性能參數，計算整車動力性的最高車速、最大爬坡度、加速度及加速時間等，并繪制出對應的曲線圖。
APP的界面如下，主要有整車輸入參數，包括整車質量、車輛半徑、滾動系數、風阻系數、減速比、機械傳動效率、迎風面積、旋轉質量轉換系數等基本參數，是可以根據實際的需求進行編輯和調整的。電機的輸入參數主要是峰值功率、峰值扭矩、額定功率和額定扭矩等。
附件包含APP的源程序文件，版本為MATLAB2019b。計算過程可能存在誤差，還請參考使用。
電纜通電時電動力、結構、溫升的耦合仿真
電纜通電時電動力、結構、溫升的耦合仿真
作者：范文哲 專注于ANSYS Workbench系列軟件
電纜、導線和銅排在電氣化產品當中是應用最多的零部件，在電網當中的電流相對于民用設備的電流值是大很多的。由于電流的產生，根據麥克斯韋方程則在導線周圍會產生磁場，而由于洛倫茲力的作用，磁場會使導線之間發生吸引或排斥。另外，電纜在使用過程中大家可以發現有不同的橫截面積，不同的橫截面積是由于其單位長度下電阻的不同，導致其單位體積的發熱量而不同，為了防止火災的發生，因此國家有相關的標準針對不同的電流使用不同橫截面的電纜。由于電磁力的產生和溫度的考慮要求，所以在電氣柜等電網設備的設計當中需要考慮銅排的電動力和結構變形，以及銅排的溫升符合國家標準的要求。
ANSYS作為一個強大的耦合場分析軟件，多個物理場的模擬分析可以很好的結合.ANSYS可以模擬電磁場、結構分析、溫升分析等，本次采用ANSYS Workbench軟件以兩根銅排為例，來說明仿真電磁場的基本方法和原理，同時考慮電磁力對結構的影響，考慮銅排在電流的作用下其溫升的影響。
1.模型建立
本次分析只考慮銅排的影響，因此模型根據實際情況，僅建立3根10mmx100mmx1000mm的銅排，間距為100mm，模型如圖所示。三根銅排布置相互錯開，如圖所示
2.分析過程
電氣柜、斷路器、接觸器和電源開關等設備根據標準要求需要考慮在電路發生短路時候的安全性，查看其電動力對結構的影響是否發生破壞，所以采用maxwell計算兩根銅排的電磁力。將電磁力通過workbench平臺導入到結構分析中，通過瞬態分析查看其銅排在電動力下的運動情況，另外可以考慮銅排的溫度升高可以采用電磁分析中的Maxwell軟件來計算銅排的發熱量，將熱量讀取并在流體分析軟件中模擬溫升情況。workbench操作流程如圖所示。
展開 達索汽車官方直播｜汽車內外飾、底盤、結構仿真、電驅系統、動力總成
主講人
曹鵬（達索系統SIMULIA高級行業技術顧問）
直播時間
2022年7月29日 14：00-15:00
三.多學科仿真驅動電驅系統創新設計
隨著人們對環保要求的不斷提高，近十幾年來新能源汽車由于其低碳排放，低能源消耗的特點，得到了長足的發展。無論是純電驅動，還是混合動力的新能源汽車，電驅系統都是核心的動力部件。動力總成供應商和主機廠都在共同促進電驅系統的優化設計，在保證和提高動力輸出的基礎上，實現更高的節能減排效率。同時，隨著不斷加劇的市場競爭，要求供應商和主機廠都能夠以更快的速度開發出新的產品。在這樣的背景下，仿真作為提高研發效率的催化劑，在各大企業都有非常廣泛和深入的應用。電驅系統的仿真涉及多個學科，包括結構、電磁、流體、噪聲等，而且很多工況都涉及多個物理場的耦合，具有很大的復雜性和挑戰性。為了更快速得到更準確的仿真結果，企業需要建立和不斷加強研發階段多物理場聯合仿真的能力，并能夠高效地基于多物理場仿真進行產品設計的優化。
直播簡介
達索系統SIMULIA提供完整的多學科仿真軟件和平臺體系。目前已涵蓋結構、疲勞、流體、電磁、聲學等多個學科，并通過設計仿真平臺將各個仿真工具無縫集成于研發體系。能夠實現針對電驅系統的高效率仿真和多學科優化，從而為產品創新設計提供助力。
本次講座將介紹達索系統SIMULIA針對電驅系統多學科優化驅動創新設計的方案和案例。
展開 為混合動力和純電動力系統提供單一的測試系統
</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">與其他電功率分析儀不同，eDrive測試系統不僅能夠在系統</span> <strong style="color: rgb(51, 182, 177);">靜止狀態</strong> <span style="color: rgb(68, 68, 68);">下進行測量，還能夠進行</span> <strong style="color: rgb(51, 182, 177);">瞬態采集</strong> <span style="color: rgb(68, 68, 68);">。在開發新的混合動力和純電動力系統的過程中，記錄和保存與瞬態相關的數據，對脈沖和/或隨機現象進行后處理和分析（見圖1）。“由于這些是復雜的系統，為了充分了解運行中的現象和被測對象的狀況，僅獲取電氣參數是不夠的，還需要獲取系統的熱狀態和CAN總線傳輸的參數等，” Bosi 解釋到，“保存原始數據或實時公式定義的能力非常有用，這樣用戶在進行計算效率時具有很大的靈活性，并使其能夠針對所考慮的有效應用定制測量方案。”</span></p><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/0dOps7rIddppZlGlicQPEYyNfG1ib3wVCPgv8bFGxKofuqlYqcrIu7sRP6oZVmkmlj0juJtxFW9aYqvnvNTu0urw/640?
展開 
混合動力電動汽車電驅動結構與特征 附車輛與結構動力相互作用下載
1 引言
混合動力汽車具有發動機和電動機兩個動力源系統，車輛具有多種行駛模式如：發動機單獨驅動、電機單獨驅動或發動機電機混合驅動，并可以根據不同的行駛工況選擇合適的驅動/制動模式以實現良好的燃油經濟性及動力性。
混合動力汽車根據動力機構的轉矩轉速耦合方式的不同，分為串聯式 、并聯式 和混聯式 。
串聯式混合動力汽車中車輪由電力系統驅動，發動機只作為能量儲存系統，發動機產生的能量儲存起來用作電機運轉。如圖1所示。發動機不直接參與驅動，理論上可以工作在任意低油耗區或者低排放區，但是能量轉化次數較多，能量利用率低 。
圖2給出了并聯式混合動力汽車的拓撲結構。此時發動機和電機可共同或分別獨立驅動車輪，降低了能量轉化的損失，但發動機的工作點無法在理論上工作于任意低排放或低油耗區。
混聯式混合動力汽車中，如圖3所示，發動機的功率在動力系統有兩路能量傳遞路線，既可通過機械路徑驅動車輪又可轉換成電功率，通過動力耦合裝置實現電功率和機械功率的匯合。因此，該構型又稱功率分流式混合動力汽車。
圖1 串聯式混合動力汽車傳動系統
圖中，F為燃油箱；E為發動機；M為電機；G為發電機；B為電池；T為變速箱；I為整流器；Spl為動力耦合裝置
2 串聯式混合動力電驅動系
2.1 串聯式混合動力汽車的行駛狀態：
正常行駛時，發動機能夠始終運轉在最佳運轉工況，燃油消耗率低，排放少。
展開 霍尼韋爾和賽峰各自推出飛機混合動力系統和純電動力系統演示硬件
尋求飛機能源系統和推進系統的替代解決方案目前已成為行業最新熱點，近期兩家發動機企業霍尼韋爾和賽峰分別首次展示了其實用性較高的混合動力和純電動力飛機大尺寸測試硬件。
盡管電推進興起于電動垂直起降（eVTOL）城市空中交通，但電機制造企業已在此基礎上謀劃了長期發展路線圖，從而滿足軍用航空、通用航空和支線運輸機對動力系統提出的較高用電需求。
傳統燃氣輪機制造企業開始涉足正在成形的電推進市場，通過企業內部創新或外部合作等方式，同電力系統、電機和電池供應商建立合作關系。
近期，霍尼韋爾公司正在研發基于HTS900的混合電推進系統，其兆瓦級發電機設計已完成90%，賽峰集團推出的ENGINeUS45電動機額定功率達到45千瓦。
一、霍尼韋爾公司針對小型固定翼和垂直起降飛行器開發從60千瓦到1000千瓦級別的各類發電機
霍尼韋爾公司混合/電推進部門高級總監布萊恩·伍德（Bryan Wood）表示：飛機混合動力系統和純電動力系統將具有廣闊的市場前景，目前可能應用在軍事、小型固定翼和垂直起降等領域。為滿足潛在應用需求，公司正在持續研發兆瓦級發電機，其潛在應用對象已從年初極光飛行科學公司的XV-24A改為DARPA的X-plane。
電機目前正在佛羅里達州立大學進行測試，此前曾在佛羅里達州奧蘭多舉行的全國公務航空協會（NBAA）會議上進行展示了混合電推進發動機，包括兩臺200千伏安電機和HTS900渦軸發動機。霍尼韋爾公司發動機和動力系統總裁布萊恩·希爾（BrianSill）表示：“公司正在開發多個功率等級的發電機，覆蓋從60千伏安到1兆瓦各類電機。”
研究中的一部分內容就是選擇技術應用領域。希爾表示：“目前可選的方向有HTS900發動機和131-9（輔助動力裝置）”。
展開 油電混合動力汽車及其關鍵技術
而油電混合動力汽車可以有效滿足環保節能方面的要求，不僅具有充足的動力源，而且還能夠減少相關環境污染問題，如圖1所示。具體來說，油電混合動力汽車是一種混合型電動汽車，可以由一種以上的能量轉換來為汽車提供驅動動力，可以在一輛車上聯合使用電力驅動以及輔助動力單元。而油電混合動力汽車則是將傳統能源與電能進行有效結合，這樣不僅能夠使相關車輛的燃油經濟性得到改善，而且還能夠減少尾氣排放，使環境污染程度得到降低。
Amesim電磁鐵仿真：電磁鐵結構參數設計優化的新方法
計算機輔助求解技術（Computer Aided Engineering, CAE）能夠縮短設計周期，減小設計成本，在電磁鐵的參數優化方面最常用的方法是有限元法和基于Matlab語言的Simulink建模方法。
文獻[8,9]根據經驗公式設計了電磁鐵的結構參數，在Ansys Maxwell有限元軟件中建立了二維仿真模型，研究不同參數對電磁鐵吸力特性的影響，從而對電磁鐵結構參數進行優化。文獻[10,11]針對傳統比例電磁鐵僅具備單向驅動能力的不足，研究了具有雙向驅動能力的比例電磁鐵，并利用Maxwell仿真分析參數變化對電磁鐵性能的影響。
上述研究都只從理論上對電磁鐵的設計優化進行了分析，缺少實驗驗證。文獻[12]利用Ansys有限元分析軟件和AMESim系統參數仿真軟件對螺管電磁鐵仿真分析得到電磁鐵的磁感應強度、磁力線分布和吸力特性曲線，將仿真結果與實測值進行了對比分析，但仿真部分只有靜態特性的研究，缺少對動態特性的分析，不能反映動作過程中機械參量和電磁參量的真實變化情況。
文獻[13]利用Maxwell軟件對電磁鐵進行了動態仿真分析，并進行了實驗驗證，但對于不能直接通過仿真得到動態特性參數的情況沒有給出解決方案。文獻[14]在Simulink中搭建了瞬態仿真模型，并比較了不同電磁鐵結構的瞬態特性，但是沒有考慮磁飽和，不適用于磁性材料出現飽和的情況。
為解決以上問題，本文以一種雙行程螺管式電磁鐵為研究對象，提出了Ansys Maxwell和ADAMS聯合仿真的建模方法。
展開 純電驅動車輛動力總成的優化與比較研究
來源：網絡 作者：周丹 王斌
關鍵字：目標分解 電動汽車 動力總成 優化設計
純電驅動電動汽車的動力總成拓撲結構類型眾多。本文采用多學科優化設計方法，對于典型的動力總成拓撲結構建立了基于解析目標分解方法的2層優化架構。使用Willans line建模方法，建立了驅動電機的參數化仿真模型。
前言
純電驅動的電動汽車因為集成有大容量電池組，可以存儲取自公共電網的電能，用來驅動車輛的行駛。相比于傳統的混合動力汽車，具有更加優越的節能減排效果和潛力。因此，近年來，純電驅動電動汽車的技術開發與產業化備受矚目。純電驅動的電動汽車類型主要包括有：純電動汽車、插電式混合動力汽車和增程型電動汽車。2012年，國務院發布的《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2020年）》中明確提出：以純電驅動為新能源汽車發展和汽車工業轉型的主要戰略取向，當前重點推進純電動汽車和插電式混合動力汽車產業化。
相比于內燃機，驅動電機具有體積小/功率密度高等特點，同時驅動電機的布置位置與方式也非常靈活。因此，純電驅動電動汽車的電驅動系統擁有多種可能的組合方式，稱之為動力總成拓撲結構。以純電動汽車為例，常見的動力總成拓撲結構包括有：中央驅動式動力總成、輪邊驅動式動力總成和輪轂直驅式動力總成等，如圖1所示。本文即以上述三種典型的動力總成拓撲結構為研究對象。
輪轂電機驅動方式用于微型純電動汽車，主要研究了拓撲結構的構型和參數設計。多輪驅動轉矩協同控制解決了車輛防滑工況時的縱向驅動轉矩和加速度降低等問題。但是，不同的動力總成拓撲結構對電動汽車的能量經濟性、制造/使用成本、車輛性能等方面的影響與分析的研究相對較少。
展開 智能算法純電混合動力汽車能量管理
功率流向如下圖，
電機處于發電機狀態，電機發電功率與效率的乘積等于制動能量回收的功率，
表示發電機效率，若超級電容低于SOC=0.6則，
若超級動力鋰電池高于或等于SOC=0.6則，
優先給超級電容充電，當超級電容SOC=1時候，盡量給動力鋰電池充電。
三 、混合動力系統控制目標
對于純電混合動力系統來說，系統的性能情況不完全單獨取決于動力鋰電池、超級電容自身的供電能力，還和整個系統的能量控制有關系，采用科學、高效的管理控制方法，能使得動力鋰電池的性能進一步提升，使用的效率提高使得成本得到下降。
展開 電動汽車電驅動系統動力性匹配設計
電動汽車動力特性通常由加速性、爬坡能力、最高車速等性能來評價。驅動電機性能參數設計成為滿足整車動力性能首要考慮的問題，而所有驅動電機的這些性能參數都取決于電驅動電機轉速-轉矩 （功率）特性。本文以某款純電動物流車進行研究，對其驅動系統匹配選型與驗證。
混合動力電動汽車電驅動結構與特征
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1 引言
混合動力汽車具有發動機和電動機兩個動力源系統，車輛具有多種行駛模式如：發動機單獨驅動、電機單獨驅動或發動機電機混合驅動，并可以根據不同的行駛工況選擇合適的驅動/制動模式以實現良好的燃油經濟性及動力性。
混合動力汽車根據動力機構的轉矩轉速耦合方式的不同，分為串聯式 、并聯式 和混聯式 。
串聯式混合動力汽車中車輪由電力系統驅動，發動機只作為能量儲存系統，發動機產生的能量儲存起來用作電機運轉。如圖1所示。發動機不直接參與驅動，理論上可以工作在任意低油耗區或者低排放區，但是能量轉化次數較多，能量利用率低 。
圖2給出了并聯式混合動力汽車的拓撲結構。此時發動機和電機可共同或分別獨立驅動車輪，降低了能量轉化的損失，但發動機的工作點無法在理論上工作于任意低排放或低油耗區。
混聯式混合動力汽車中，如圖3所示，發動機的功率在動力系統有兩路能量傳遞路線，既可通過機械路徑驅動車輪又可轉換成電功率，通過動力耦合裝置實現電功率和機械功率的匯合。因此，該構型又稱功率分流式混合動力汽車。
展開 電驅動丨動力總成測評技術發展趨勢
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電驅動系統減速器剛柔耦合動力學建模及振動噪聲優化
摘 要
電驅動系統屬于結構核心零部件，受社會發展趨勢影響，其未來發展趨勢為高速化、集成化。將其與傳統動力系統相對比發現，電驅動系統內部缺少噪聲掩蓋裝置，使得電機噪聲、齒輪嚙合階次噪聲日益嚴重，在高速化、集成化發展過程中，電驅動系統內部耦合性不斷提高，系統響應日益復雜，如何降低噪聲成為了一項重點內容。本文通過高速電驅動系統剛柔耦合建模及動力學特性，針對其振動噪聲展開分析，旨在為相關人員優化電驅動系統提供幫助。
關鍵詞
電驅動系統 減速器 剛柔耦合動力學建模 振動噪聲
電驅動系統作為我國未來發展的關鍵，其使用覆蓋范圍日益提高，且其行業地位也日益提高，有關人員對其關注度不斷提高。對其發展進行分析發現，電驅動系統振動噪聲問題成了限制其發展的主要原因，實際優化中，可以嘗試以電驅動系統減速器剛柔耦合動力學模型為切入點，針對振動噪聲展開分析，明確最終優化。
1 電驅動系統動力學建模及振動噪聲研究現狀
1.1 電驅動系統動力學建模
通過對現有資料進行收集整理可知，現階段，驅動電機與減速器的一體化電驅動系統動力學模型為劣勢內容，研究人員對其關注度較低，在所構建的耦合電磁激勵與齒輪傳遞誤差激勵模型中，都滲透有其內部結構組成耦合變形內容。下面針對驅動電機系統建模與一體化電驅動系統動力學建模進行了闡述：
1. 驅動電機振動噪聲建模：現階段，此方面內容常用建模手法有很多，比如數值計算方法、解析計算方法、半解析計算方法等。從本質上進行分析，驅動電機電磁振動噪聲計算具有復雜性特點，包括眾多類型問題，比如電磁場、結構模態、振動相應等。借助上述方法可以高速、優質地完成電磁力計算，模擬出其在自然狀態下的振動噪聲情況 [1]。
2.
展開 挪威將建造全球首艘氫電動力渡船
挪威渡船運營商Norled AS近日與挪威公共道路管理局簽署了協議，將建造全球第一艘氫-電動力渡船。
這艘零排放渡船將能夠搭載299名乘客和80輛汽車，預計將在2021年投入運營，連接挪威羅加蘭（Rogaland）Hjelmeland – Skipavik – Nesvik之間的13號國道。新船至少50%的能源需求將由氫氣提供。
Norled在與另外兩家挪威渡船運營商Fjord1和Boreal的競爭中獲勝，成功獲得了來自挪威政府的這份開發合同。合同包括氫氣電力渡船的開發、建造和運營工作。
挪威公共道路管理局主任Terje MoeGustavsen表示，氫氣將是渡船行業實現零排放的最后一部分，在單靠電力運營無法實現零排放的情況下，氫氣是合適的解決方案。
挪威在全球零排放和低排放技術領域占據領先地位。預計渡船行業的零排放將實現每年減少60萬噸的二氧化碳排放。
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