Elektromobilität

Elektromobilität

Die Bereitstellung von E-Mobilität für die breite Masse stellt nicht nur eine riesige Investition, sondern auch ein bedeutendes operatives Unterfangen dar. Während OEMs, Zulieferer und aufstrebende Fahrzeughersteller Milliarden in die Entwicklung innovativer Elektrofahrzeuge und die Optimierung von Entwicklungs- und Produktionsprozessen investieren, suchen sie nach einem strategischen Partner, der ihnen bei der Umsetzung ihrer Vision hilft. Die Technologien von Altair verändern die Art und Weise, wie elektrische Personen-, Gelände- sowie autonome Fahrzeuge entwickelt werden, und ermöglichen es, die Produktentwicklung zu beschleunigen, die Energieeffizienz zu steigern und die Leistung integrierter Systeme zu optimieren.

Nachhaltige Designlösungen zur Erfüllung der Anforderungen an Fahrzeuge der nächsten Generation.

Nachhaltige Designlösungen für die Anforderungen an Fahrzeugen der nächsten Generation

Integrierte, multidisziplinäre und multiphysikalische Lösungen auf Systemebene bieten Konstrukteuren die Möglichkeit, die komplexen, miteinander verbundenen Architekturen heutiger batterieelektrischer Fahrzeuge (BEVs – Battery-Electric Vehicles) zu verstehen und zu optimieren.

Skalierung der E-Mobilität vom Nischen- auf den Massenmarkt

Skalierung der E-Mobilität vom Nischen- auf den Massenmarkt

In dem Maße, in dem OEMs beginnen, batterieelektrische Fahrzeuge (BEVs) für ihre Hauptkunden zu entwickeln, um Fragen wie Reichweite, Effizienz des Antriebsstrangs und Ladezeiten zu klären, wird das Design zu einer noch wichtigeren Komponente des Entwicklungsprozesses. Dies erfordert eine rasche Auslotung höherer Systemspannungen und innovative Kühlungsimplementierungen sowie den ständigen Blick auf die Reduzierung des Fahrzeuggewichts.

Cloud-Bursting zur Verbesserung von Fahrzeugentwicklungsprogrammen nutzen.

Cloud-Bursting zur Verbesserung von Fahrzeugentwicklungs-
programmen nutzen

On-Demand-HPC (High-Performance Computing) bietet die Möglichkeit, Simulationskapazitäten in Zeiten hoher Nachfrage sicher zu erhöhen. So können detaillierte, multidisziplinäre Optimierungsstudien auf vielen Programmen durchgeführt werden, um Entwicklungskosten und -risiken zu senken.

Nutzung der Datenanalyse für frühe Entscheidungen im Fahrzeugbereich

Nutzung der Datenanalyse für frühe Entscheidungen im Fahrzeugbereich

Eine frühe Designfindung kann beschleunigt werden, um die vielversprechendsten Konzepte und eine Teilmenge kritischer Leistungskriterien zu identifizieren, indem statistische Methoden zur Dimensionalitätsreduktion für eine große Anzahl an Designvariablen, die während eines Fahrzeugprogramms berücksichtigt werden, angewandt werden.


Produktentwicklung beschleunigen

Produktentwicklung beschleunigen

BEV-Produktentwicklung: Es sind Änderungen bei Strukturen und Werkzeugen des Entwicklungsteams erforderlich, um BEV-Entwicklungszyklen mit den Zeitplänen herkömmlicher Antriebsstrang-Fahrzeugprogramme in Einklang zu bringen. Zur Bewältigung einzigartiger Herausforderungen helfen simulationsgetriebene Designprozesse dabei, Konzepte mit weniger Umgestaltungen und physischen Prototypen in die Designphase zu bringen.

Leichtbau während der Vorprogrammierung für ausgewogenes Design: Die Reduzierung der Masse ist ein Schlüsselfaktor für die Reichweite der Batterie und die Leistung des E-Antriebs. Mit dem C123-Designprozess (Altair Concept 1-2-3) können Designer souverän innovative Architekturen der nächsten Generation entwerfen und bewerten, indem sie die Simulation nutzen, um Fahrzeugarchitektur, Fertigungsprozesse, Materialauswahl und Plattformstrategien zu bestimmen.

Designuntersuchung für eine fundierte E-Motor-Auswahl: Nutzen Sie die schnelle Designuntersuchung und Machbarkeitsbewertung während der Konzeptphase, um optimale Entscheidungen für den nachgeschalteten E-Antrieb zu treffen. Altair FluxMotor™ kann für Leistungsvergleiche genutzt werden, um unter Berücksichtigung von Randbedingungen wie Effizienz, Temperatur, Gewicht, Kompaktheit und Kosten die besten E-Motor-Topologien auszuwählen.

Verbesserung der Energieeffizienz

Verbesserung der Energieeffizienz

Größere Fahrzeugreichweite: Leichtere Fahrzeuge benötigen weniger Batterieleistung zum Beschleunigen und Halten der Geschwindigkeit, sodass mit einer einzigen Aufladung eine größere Reichweite erzielt werden kann. Das generative Design ermöglicht Ingenieuren das Entfernen von Material unter Beibehaltung der für Sicherheit und Komfort erforderlichen Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften. Da weniger Energie benötigt wird, verringert sich die Größe und das Gewicht des Batteriepakets, einer der größten Faktoren, die zum Gewicht eines Elektroautos beitragen.

Detailliertes Design für Effizienz, Kühlung und Geräuschbildung: Um Leistungs-, Kosten- und Gewichtsanforderungen auszugleichen, können Konstrukteure Multiphysics-Simulationen nutzen, um das Fahrerlebnis der E-Mobilität zu verbessern. Die detaillierte E-Motor-Elektromagnetik mit Altair Flux™ und die thermomagnetische Simulation mit Altair AcuSolve™ bewerten die Konvektion und Strahlung, die zu Effizienzverlusten beitragen. Altair OptiStruct™ bietet Einblicke in die Klangqualität und das Fahrgasterlebnis unter dem Einfluss von E-Antriebssystemen sowie Wind- und Straßengeräuschen mit Altair ultraFluidX™.

Herausforderungen der E-Mobilität bei Crash und Sicherheit: Die Batterie ist entscheidend für die Sicherheit der E-Mobilität. Die Erkenntnisse aus der Simulation von Fahrzeug-Crashs und den Auswirkungen von Aufprall und Stößen durch Fahrbahnverschmutzungen müssen auf die Geschwindigkeit Ihres Fahrzeugprogramms abgestimmt werden. Die Investition von Altair in die Fahrzeugsicherheit in Zusammenarbeit mit führenden Unternehmen der Fahrzeugbatterieforschung ermöglicht nun eine effiziente und genaue Analyse mechanischer Fehler, die aufgrund eines Kurzschlusses zu einem Batteriebrand führen könnten.

Die Zukunft der E-Mobilität gestalten

Die Zukunft der E-Mobilität gestalten

Optimierung der EV-Leistung: EV-Subsysteme haben erheblichen Einfluss auf umliegende Systeme und bieten Möglichkeiten zur Optimierung der Fahrzeugleistung. Mithilfe eines multidisziplinären Ansatzes können Designer wichtige Leistungsmerkmale komplexer Systeme analysieren und optimieren, um zu einem ausgewogenen Enddesign zu gelangen.

Integration von Antrieb und Steuerung: Die modellbasierten Entwicklungslösungen von Altair nutzen Simulationsmodelle, um die Bereitstellung des Designs zu beschleunigen, und unterstützen gleichzeitig verschiedene Komplexitätsstufen mechatronischer Systeme. Bei der Entwicklung von elektrischen Maschinen, Leistungswandlern und Steuerungsstrategien können unterschiedliche Stufen der Modelltreue (von 0D bis 3D) entsprechend der Fahrzeugentwicklungsphase eingesetzt werden. 1D- und 3D-Simulationsstudien können, sequentiell oder simultan, gekoppelt werden, um die Produktleistung anhand repräsentativer Systemmodelle zu bewerten, die alle zur Verbesserung der Designeffizienz erstellt wurden.

V2X, ADAS und autonome Fahrzeuge: E-Mobility-Lösungen müssen sich mit ihrer Umgebung verbinden und mit ihr interagieren, ohne die elektrischen Systeme im Fahrzeug (EMC/EMI) zu stören. Die Software für hochfrequente Elektromagnetik und die Wellenausbreitungstools von Altair Feko™ helfen Fahrzeugentwicklern bei der Durchführung von virtuellen Fahrtests und der Berücksichtigung einer ganzen Reihe von Umgebungshindernissen unter Verwendung von DSRC- oder 5G Wireless-Signalen (DSRC – Dedicated Short Range Communications).