面向电驱系统的MBSE解决方案_傅金泉杨帆

©2024ANSYS, Inc.面向电驱系统的MBSE解决方案杨帆、傅金泉2024/9/132©2024ANSYS, Inc. 电驱系统研制面临的挑战•高功率密度-高功率密度虽然可以提高整车续航里程，但需要减小电驱传动系统的空间尺寸和重量，这增加了技术难度和成本。•高转速-在保持体积重量不变的情况下提高功率和动力性，但高速化也带来了一系列问题如：高速带来的转子离心力大，需要更高的转子强度；高速带来的铁损增加和绕组涡流损耗、电频率增大，电流位移和趋肤效应；以及激振频率高，NVH性能恶化等。•高效率-提高电机和电控效率、减速器效率是提高电驱动系统整体效率的关键，这涉及到硅钢片选型、绕线方法、永磁体布置方式、IGBT选型、载波频率等多个方面的优化。•NVH性能-需要在电磁设计、结构设计、电机控制等方面综合考虑，以降低噪声和振动。•集成化挑战-通过多合一深度集成方案将电机、电控、减速器、电源控制等多个子部件集成在一起，以降低成本、减轻重量并提高整车性能和灵活性。这一趋势要求、带来了设计和制造上的挑战。•成本控制3©2024ANSYS, Inc. 本解决方案设计的部分L1L2L3&L44©2024 ANSYS, Inc. 基于MBSE的正向研制流程L1-整车(Context)L2-电驱整车仿真安全分析安全分析电驱系统仿真虚拟集成&验证虚拟集成&验证产品实现电驱系统测试整车测试用户需求系统需求子系统需求部件需求需求分析功能分析架构设计需求分析功能分析架构设计需求分析功能分析架构设计电子结构…安全分析安全分析整车仿真L3-电机及其它子系统L4-电机及其它部件电机等子系统仿真电驱系统仿真整车仿真虚拟集成&验证2D/3D仿真、模型降阶电机等子系统测试部件测试需求验证方案权衡设计优化需求验证方案权衡设计优化需求验证方案权衡设计优化需求验证方案权衡设计优化软件管理平台5©2024 ANSYS, Inc. Ansys在MBSE方案中的支持系统架构模型:Ansys SAM(SysML v2.0)需求管理: DOORS NG, Codebeamer, JAMA, Polarion, … 权衡/优化/自动化/桥梁: Ansys ModelCenter软件:Ansys SCADE结构流体、热安全分析: Ansys medini系统仿真 & 数字孪生 & 模型降阶:Ansys Twin Builde