电驱动机电一体化仿真

背景

电池替代发动机换来能量系统的空间自由，电驱动则突破了动力总成布局的边界约束，与此同时，整个动力底盘模块化加速，使得各子系统直接影响到整车性能乃至于用户体验。

一方面电驱动总成正在往集成化发展，以匹配不同车型，并进一步提升效能（动力性及经济性），声品质也将直接影响整车驾乘品质，将呈现“五高一低”的技术趋势：高效率/高可靠性/高功率密度/高安全性/高舒适性/低成本。

另一方面电驱动与内燃机相比，其存在动力响应更快、瞬态冲击突出、大扭矩工况时长及载荷交变频繁等特点，更需要借助仿真手段在产品开发阶段就识别关键技术风险及极限工况评估，保证产品可靠性前提下实现精益设计。

具体仿真关键技术挑战

• 高效率：零部件（电机+变减速器）效率仿真优化及整车工况匹配效率MAP仿真优化
• 高安全性/可靠性：研发过程中各专业（结构/疲劳/动力学/电磁兼容/控制）仿真支撑评审及系统多学科集成性能仿真优化
• 高功率密度：润滑冷却系统一三维仿真设计/静动强度模态约束下的轻量化仿真设计
• 高舒适性：机电耦合NVH仿真（电机电磁噪声+变减速器机械噪声）及基于整车的声品质仿真辅助减振降噪设计
• 低成本：高保真虚拟测试模型降低试制成本/仿真实验协同研发平台提高研发效率

机电一体化仿真解决方案

图1 电驱动机电一体化仿真工具链

图2 面向整车的电驱动性能仿真评估与优化

图3 基于MotorCAD电机多学科仿真分析优化

图4 基于Actran的NVH仿真测试一体化

总结

经纬恒润电驱动仿真咨询团队提供一整套面向电驱动机电一体化仿真测试方案，可实现从早期系统构型及整车性能匹配，到详设阶段涵盖变减速器疲劳校核及轻量化设计、机电耦合NVH及润滑冷却一三维耦合仿真等关键技术，辅助客户提高电驱动产品研发效率。