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电动汽车和混合动力车设计挑战及解决方案

作者:不爱吃窝瓜时间:2015-09-19

如今油价稳步上涨和环境问题迫使汽车设计和生产业不得不认真对待电动汽车和电动卡车。但电动汽车和混合动力车引发的具体设计挑战远远超过了传统动力汽车。没有以往工业记录参考的全新电气架构设计带来了新的风险。因此尽量降低风险并在汽车上市前评估设计选择的虚拟测试环境是十分必要的。

关键设计挑战

设计工程师面临的一项主要挑战是克服里程方面的担忧,也就是说他们需要模拟行驶循环情况,从而让使用现有电源的车辆的里程和性能达到最高。

另一项设计挑战是需要减少电磁干扰,并且能够模拟和防止高电流与电压切换的影响。

安全性是设计工程师考虑的重中之重,他们必须能够确保人们在所有环境下的安全,包括高电流和电压,特别是出现故障和碰撞的时候。

电气复杂性的加大对从架构上优化车辆布局设计提出了更多要求。设计师也因此面临全面降低车辆成本和重量的压力。

最终,车辆电气设计内容的增加将对该车网络形成更多需求,因此减少成本并确保网络能按要求发挥有效功能显得越来越重要。

电子设计自动化工具可用来解决这些挑战。明导的 Capital Tools 套件 (Capital®) 为配电系统 (EDS) 设计提供全面解决方案,涵盖了系统要求、特征和功能,以及逻辑和物理架构等上游流程,以及制造和服务等下游流程(图1)。

 

Capital 等配电系统设计工具涵盖了从概念到客户服务的整个车辆生产流程

运行多个行驶循环

设计工程师需要能够模拟车辆用电和充电的影响。通常这会涉及上下坡时的加速和制动。他们还需要能够管理高功率辅助设备;如果是混合动力车,则可能需要传统的发动机启动,当然也需要车内暖气和空调设备,而且要能够提供曾经用车内传统热机来提供动力的系统,如动力转向和制动辅助系统、电动座椅和车窗、车灯和雨刮。低功率系统也需要模拟,其中可能包括导航和娱乐、停车辅助系统、雷达和电话。



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