Soluzioni di progettazione per la mobilità elettrica | Altair
e-Mobility

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Fornire mobilità elettrica alle masse non è solo un enorme investimento, ma è anche un notevole impegno operativo. OEM, fornitori e produttori di veicoli emergenti investiranno miliardi per sviluppare veicoli elettrici innovativi e ottimizzare i processi di sviluppo e produzione, pertanto sono alla ricerca di un partner strategico che li aiuti a realizzare le proprie idee. Le tecnologie Altair stanno cambiando il modo in cui vengono progettati veicoli elettrici passeggeri, fuoristrada e autonomi, consentendo di accelerare lo sviluppo dei prodotti, migliorare l'efficienza energetica e ottimizzare le prestazioni dei sistemi integrati.

eGUIDE PER GLI SVILUPPATORI DI VEICOLI

Accelerazione della mobilità elettrica

Scopri come creare uno stack tecnologico completo, sviluppare un processo di progettazione sostenibile e implementare operazioni di produzione scalabili per soddisfare la crescente domanda di veicoli elettrici.

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Soluzioni di progettazione sostenibili per soddisfare le esigenze dei veicoli di nuova generazione.

Soluzioni di progettazione sostenibili per soddisfare le esigenze dei veicoli di nuova generazione.

Le soluzioni integrate a livello di sistema, multidisciplinari e multifisiche offrono ai progettisti la possibilità di comprendere e ottimizzare le architetture complesse e connesse degli odierni veicoli elettrici a batteria (BEV).

Ridimensionamento della mobilità elettrica da prodotto di nicchia a prodotto massa.

Ridimensionamento della mobilità elettrica da prodotto di nicchia a prodotto massa.

Man mano che gli OEM iniziano a creare BEV (veicoli elettrici a batteria) per i propri clienti tradizionali, la progettazione diventa un componente ancora più essenziale del processo di sviluppo la gamma, l'efficienza di trasmissione e i tempi di ricarica. Ciò richiede una rapida esplorazione di tensioni di sistema più elevate, implementazioni di sistemi di raffreddamento innovativi e la riduzione del peso dei veicoli.

Implementazione del cloud bursting per potenziare programmi di sviluppo di veicoli.

Implementazione del cloud bursting per potenziare programmi di sviluppo di veicoli.

Su richiesta, la tecnologia HPC (High-Performance Computing) offre l'opportunità di ridimensionare in modo sicuro le funzionalità di simulazione durante i picchi di domanda, soddisfacendo l'esigenza di studi di ottimizzazione dettagliati e multidisciplinari su più programmi per ridurre i costi di sviluppo e i rischi.

Utilizzo dell

Utilizzo dell'analisi dei dati per definire le decisioni iniziali sui veicoli.

È possibile accelerare l'esplorazione iniziale della progettazione per identificare i concetti più promettenti e un sottoinsieme di criteri prestazionali critici applicando metodi statistici per la riduzione della dimensionalità dell'enorme numero di variabili di progettazione considerate durante la programmazione di un veicolo.

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Accelera lo sviluppo dei prodotti

Sviluppo di prodotti BEV: l'allineamento dei cicli di sviluppo BEV ai tradizionali timeline di programmazione dei veicoli a propulsione richiede modifiche alle strutture e ai set di strumenti del team di progettazione. Nell'affrontare sfide eccezionali, i processi di progettazione basati sulla simulazione aiutano a far avanzare i concetti fino alla fase di progettazione con un minor numero di riprogettazioni e prototipi fisici.

Alleggerimento durante la programmazione preliminare per una progettazione bilanciata: la riduzione della massa è un fattore chiave per la gamma di batterie e le prestazioni della propulsione elettrica. Il processo di progettazione di Altair Concept 1-2-3 consente ai progettisti di creare e valutare con sicurezza le architetture di nuova generazione utilizzando la simulazione allo scopo di fornire informazioni per l'architettura del veicolo, i processi di produzione, la selezione dei materiali e le strategie della piattaforma.

Esplorazione della progettazione per una selezione informata dei motori elettrici: l'esplorazione rapida della progettazione e la classificazione della fattibilità durante la fase concettuale consentono di ottenere informazioni per prendere decisioni ottimali sulla propulsione elettrica. Altair® FluxMotor® può essere utilizzato per effettuare confronti tra prestazioni e selezionare le migliori topologie di motori elettrici, considerando vincoli quali efficienza, temperatura, peso, compattezza e costi.

Migliora l'efficienza energetica

Migliora l'efficienza energetica

Ampia gamma di veicoli: le auto più leggere richiedono meno potenza della batteria per accelerare e mantenere la velocità, consentendo di aumentare la durata di una singola carica. La progettazione generativa consente agli ingegneri di rimuovere materiale, mantenendo le proprietà di resistenza e rigidità necessarie per la sicurezza e il comfort. Poiché è richiesta meno energia, le dimensioni e il peso della batteria, ovvero due tra i fattori principali che contribuiscono al peso di un'auto elettrica, sono ridotti.

Progettazione dettagliata per efficienza, raffreddamento e rumore: per bilanciare i requisiti di prestazioni, costi e peso e migliorare l'esperienza di guida della mobilità elettrica, i progettisti possono utilizzare la simulazione multifisica. L'elettromagnetica dettagliata del motore elettrico con Altair® Flux® e la simulazione magnetotermica con Altair CFD™ consentono di valutare la convezione e le radiazioni che contribuiscono alle perdite di efficienza. Altair® OptiStruct® offre informazioni su qualità audio ed esperienza passeggero influenzate dai sistemi di propulsione elettrica, nonché dal rumore del vento e della strada con Altair CFD.

Sfide della mobilità elettrica in materia di incidenti e sicurezza: il gruppo batteria è fondamentale per la sicurezza della mobilità elettrica e le informazioni derivanti dalla simulazione di eventi di incidente stradale, impatto dei detriti stradali e urti devono essere in linea con la velocità di programmazione del veicolo. L'investimento di Altair nella sicurezza dei veicoli, in collaborazione con i leader nella ricerca sulle batterie dei veicoli, ora consente un'analisi efficiente e accurata dei guasti meccanici che potrebbero causare incendi da corto circuiti.

Progettazione del futuro della mobilità elettrica

Progettazione del futuro della mobilità elettrica

Ottimizzazione delle prestazioni EV: i sottosistemi EV hanno una notevole influenza sui sistemi circostanti e offrono l'opportunità di ottimizzare le prestazioni dei veicoli. Utilizzando un approccio multidisciplinare, i progettisti possono analizzare e ottimizzare gli attributi prestazionali chiave in sistemi complessi per ottenere una progettazione finale equilibrata.

Integrazione di azionamento e controllo: le soluzioni di sviluppo basate su modelli sfruttano i modelli di simulazione per accelerare la realizzazione della progettazione, supportando diversi livelli di complessità del sistema meccatronico. È possibile implementare vari livelli di fedeltà del modello (da 0D a 3D) nella progettazione di macchine elettriche, convertitori di potenza e strategie di controllo in base alla fase di sviluppo del veicolo. Gli studi di simulazione 1D e 3D possono essere accoppiati, in sequenza o simultaneamente, per valutare le prestazioni dei prodotti mediante modelli di sistema rappresentativi, tutti creati per migliorare l'efficienza della progettazione.

Veicoli V2X, ADAS e autonomi: le soluzioni di mobilità elettrica devono connettersi e interagire con l'ambiente circostante senza interferire con i sistemi elettrici di bordo (EMC/EMI). Gli strumenti di propagazione delle onde e il software di elettromagnetismo ad alta frequenza Altair® Feko® aiutano i progettisti di veicoli a eseguire test virtuali di guida e a considerare una serie completa di ostacoli ambientali utilizzando le comunicazioni dedicate a corto raggio (DSRC) o i segnali wireless 5G.

Risorse in Evidenza

Guide to Accelerating e-Mobility to Realization

The electric mobility revolution is ready to go mainstream. OEMs, suppliers, and emerging vehicle manufacturers are investing billions to develop innovative electric vehicles and optimize development and production processes to deliver e-mobility to the masses. For companies to realize their goals of achieving mass adoption and profitability, we see simulation technology as the cornerstone of any e-mobility strategy. Whether updating existing vehicle design processes to go electric or developing a new program from the ground up, it can be challenging to identify the technology required and ensure these tools work harmoniously to model the complexities of the vehicle’s interconnected systems. In this guide, we set out to help electric vehicles manufacturers build a comprehensive technology stack, develop a sustainable design process, and deploy manufacturing operations that scale to meet growing demand.

eGuide

E-motor Design using Multiphysics Optimization

Today, an e-motor cannot be developed just by looking at the motor as an isolated unit; tight requirements concerning the integration into both the complete electric or hybrid drivetrain system and perceived quality must be met. Multi-disciplinary and multiphysics optimization methodologies make it possible to design an e-motor for multiple, completely different design requirements simultaneously, thus avoiding a serial development strategy, where a larger number of design iterations are necessary to fulfill all requirements and unfavorable design compromises need to be accepted.

The project described in this paper is focused on multiphysics design of an e-motor for Porsche AG. Altair’s simulation-driven approach supports the development of e-motors using a series of optimization intensive phases building on each other. This technical paper offers insights on how the advanced drivetrain development team at Porsche AG, together with Altair, has approached the challenge of improving the total design balance in e-motor development.

White Papers

Using Multiphysics to Predict and Prevent EV Battery Fire

Electric vehicles (EV) offer the exciting possibility to meet the world’s transportation demands in an environmentally sustainable way. Mass adoption could help reduce our reliance on fossil fuels, but the lithium-ion (Li-on) batteries that power them still present unique challenges to designers and engineers, primary among them to ensuring safety against battery fire. To achieve vehicle manufacturer’s ambitious adoption goals, it is necessary to improve the safety of Li-on batteries by better understanding all of the complex, interconnected aspects of their behavior across both normal and extreme duty cycles. Altair is focused on developing a comprehensive understanding of automotive battery safety issues which it has named the Altair Battery Designer project. It combines innovative design methods and tools to model and predict mechanical damage phenomena as well as thermal and electro-chemical runaway. Altair has developed an efficient way to calculate mechanical and short-term thermal response to mechanical abuses, providing accurate computational models and engineer-friendly methods to design a better battery.

White Papers

e-Mobility Development Webinar Series

The electric mobility revolution is ready to go mainstream. OEMs, suppliers, and emerging vehicle manufacturers are investing billions to develop innovative electric vehicles and optimize development and production processes to deliver e-mobility to the masses. In these presentations, learn how Altair works with the world’s leading manufacturers and suppliers to accelerate product development, enhance energy efficiency, and optimize integrated system performance.

Webinars
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