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混合动力系统的设计与开发
The simulation of vehicles with different levels of electrification (from HEV to PEV), the optimization of electrical systems and their components such as electric drives, batteries and fuel cells under completely new operating conditions, and the performance improvement of electrical turbochargers are just a few examples of AVL's innovative simulation capabilities in the huge field of new and challenging technology trends.

车辆电气化是车辆工程开发的新的技术挑战并拥有巨大的开发前景。针对不同程度油电混合车辆(从HEV到PEV),在全新的运转条件下针对整个电系统及其组成部件例如电机,电池,燃料电池,包括使用电子涡轮增压器提升车辆性能进行优化设计,AVL提供了具有创新性的仿真技术并拥有丰富的开发经验

 

 

 

 

Solution Description
零部件和系统设计分析

使用AVL EXCITE可以对混合动力系统进行零部件级以及系统级的动力学、强度/耐久性和声学特性的详细分析。相比于传统动力系统,混合动力系统的设计规划需要考虑更多的特殊工况比如电机起停产生的额外扭矩对系统的瞬态特性的影响。分析任务包括:对起停或者中度混合车辆前端驱动带的动力学分析及其和曲轴的相互作用;针对混合动力车辆特殊的运行条件下曲轴轴承的动态行为;在混合驱动力作用下的变速箱的动力特性以及NVH特性;诸如起停阶段、过渡阶段、加速和制动阶段这些典型的瞬态过程中电机对于整个动力传动系的影响。

能量存储和冷却系统的优化

AVL FIRE® 可以对锂离子电池单元,模组以及整个电池包瞬态的充放电过程特性进行精确模拟。从而能够辨别关键的运行条件并据此对电池的电化学过程,电池性能和热管理进行优化分析。AVL FIRE提供了两种模型模拟充放电过程,一种是经验模型一种是详细的电化学模型,电化学模型能够模拟电解液中发生的化学反应以及阴阳两极之间电子的运动,因此可以精确预测电池的充放电性能;经验模型采用参数标定的方法模拟电池的充放电过程,并考虑所有电池组件的热物性,主要应用于电池包的热管理计算。

燃料电池的模拟

AVL FIRE® 提供了详细深入的电化学模型和物理模型模拟质子交换膜燃料电池的工作过程。针对催化层,FIRE模拟电化学反应过程,在交换膜上模拟水、氢离子和气体的输运,气体扩散层上模拟了液态水的毛细流动以及电子的传导过程。同时模拟程序也考虑了由于蒸发和凝结产生的相变,不同相之间的动量交换和热量交换,气体各成份之间的扩散现象。在双极板上模拟了热传导和电传导。对于冷却通道同时进行了模拟,从而真实地再现了对流换热产生的影响。

节省能源是最终目标

车辆的最终设计目标是提高其燃油经济性,动力性能和驾驶舒适性,为了满足这些目标,单一地对车辆的单个部件或者子系统进行分析是不够的。一个新型车的成功与否取决于在开发的初始阶段进行市场战略目标的制定,动力总成系统构架的选择以及每一个部件大小的选择。AVL CRUISE能够支持宽广范围内各种电器部件在车辆系统中的集成,分析其对整个系统中的能量流动和分配的影响。AVL CRUISE还支持第三方软件的接口,这使得它成为所有从PEV到HEV或者任何其他代用动力系统车辆进行设计优化的模拟平台。

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先进模拟技术:ast.china@avl.com
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