Brrraaap:加足马力污垢自行车电气化

在污垢自行车几乎任何地形是公平的游戏。一旦你点击返回的道路,当然通过公开字段或纠正林区你去的地方(或不)是很容易的。这些powerful-yet-agile gravel-and-dirt冲浪,rock-hopping机器发现了一些无可争议的越野冠军——适合探索更大的车辆无法去的地方。

污垢自行车是伪造的连接在路上,或追踪骑手和环境之间的关系。这个连接,零发展,交战规则之旅——具体地说,当你把污垢自行车吗?

在有限元分析软件的支持下的渠道合作伙伴CADFEM,KTM此次将为欧洲大型摩托车制造商,使用模拟找出多远它可以推动电动自行车性能的边界和创新的街道和越野模型在一个环保的电动马达和牵引电池设计。

模拟电池驱动完全开放的发展

对电动自行车的需求正在上升。他们最初可能更昂贵,但采用的高价格迅速降低燃料和维修成本所抵消。至于性能权衡、电动污垢自行车本质上是更轻、更安静、更敏捷版本的耗油的表亲,体验更多的瞬时,有效功率输出在一个更小的碳足迹。

他们还需要更少的维护行车——这意味着更多的时间,或在小径上。

Ansys帮助KTM此次将通过所有这些好处,他们的客户在其通过simulation-driven电动模型目前在开发设计过程中碰到过各种各样的学科——从结构力学和复合材料航空和热力学。当在高性能集群,KTM此次将能够成功地开发一个更有竞争力和创新电池电动轻型摩托车。

虚拟设计工作流找到热热点

电池的热管理是电力流动的核心问题。KTM此次将为团队的目的是实现一个可扩展的工作流,使虚拟设计、验证、优化和验证牵引用蓄电池的热性能范围最大化,加快充电时间,减少老化温度分布,防止过热会导致热失控。

开发一个牵引用蓄电池KTM此次将为电动自行车的设计占多个物理需要离开孤独的各种有限元分析软件工具的使用。通常情况下,单独的温度场模拟或流动行为是充分的前期开发的初始阶段过程。然而,电动自行车牵引用蓄电池优化需求同时考虑热避免热点,温度分布,和最好的星座快速、高效的充电。

“接近电动车,我们很容易能够建立我们自己的专业知识在摩托车开发中,”大卫说歌手,多重物理量的模拟工程师,KTM此次将为研发。“我们知道重要当你构建一个自行车底盘和悬挂或设计高效的开发过程。增加的挑战对我们参与设计和开发的电动马达和牵引用蓄电池”。

为应对这些挑战,KTM此次将为团队开发了一种通过模拟工作流Ansys双胞胎建设者组成的三个子耦合在系统层面——所有交换输入和输出数据在计算。

电子集总模型用于热生成每个细胞作为每个单元的温度的函数和它的电荷状态(SOC)。产生的值被送入一个紧凑的热模型来自3 d有限元法(FEM)模型,计算出电池的温度分布。第三个sub-module创建基于计算流体动力学(CFD)分析计算电池的热耗散房屋造成对流和辐射。

模型降阶了Ansys机械通过CADFEM扩展。然后降阶模型(ROM)导入到双胞胎建设者。高度专业化的工具“减少模型在Ansys,”由CADFEM开发,还使降阶模型提取从机械显著减少自由度,没有重大损失大大加速计算时间的准确性。电池组罗验证是使用瞬态模拟,完成一个完整的3 d模型跟踪的准确性和确定模型的最优参数设置订单减少机械。

耦合的复杂electrical-thermal模拟。

“用有限元分析软件解决方案,我们生产电子模型基于等效电路模型(ECM)我们可以使用计算电气性能损失和锂离子电池SOC和温度的函数,”莎莉说。“通过实验测试,我们到达并提取所需的所有电路元件参数的测试数据。从那里我们可以瞬时和动态行为的模型细胞更好地捕捉细胞在不同的温度下所产生的热量和州。”

目前KTM此次将为研发细胞内部进行测试工作。的这个需求是什么细胞数据库的所有选项认为对于任何给定的项目。基本上,所有相关的测试数据测量和记录在脉冲放电在不同的温度,并将之融入电池从数据库向导工具在双胞胎Builder,它会自动地生成所需的每个细胞ECM查找表。

工作在这个框架内促进快速变化不同细胞之间的系统模型来快速传递信息,支持设计团队的决策过程。一旦单细胞ECM表创建向导可以连接细胞ECM并联和串联根据包装规范配置一个准确的电气模型电池模块。在这种情况下,ECM模块实施和耦合在最后双胞胎Builder系统仿真。

双胞胎Builder潜在的Python脚本功能提供了一个有效的方式两模型相应的输出。

当发现电池组稳定只是一个度的问题

主要精力也放在仿真模型的验证与实验测试数据。匹配包括恒流和动态流量测量使迭代耦合模型的验证,从ECM的输出电压为单个细胞整个电池的电压和温度预测。

在单个细胞的实例,预测输出电压显示的误差小于20毫伏(mV)。对于整个电池组模型,温度偏差小于2°C的实现对某些驱动周期测量细胞的温度相比,导致一个稳定的电池组设计。

模拟模型的自由滑雪e-battery包。

与电热模型预测未来

一旦完全实现在双胞胎Builder,电池组的电热模型可以模拟真实的驾驶周期和预测数据输出,包括峰值温度和温度分布,以及传热。

“不管模型复杂性和规模,我们现在可以解决计算小时开车周期接近实时,虽然简单模型可能需要几分钟,”莎莉说。“虚拟电池组的包容也帮助我们的团队识别和消除电池设计中潜在的问题,包括设计问题在开发过程的早期。”

最终预测的准确性是绝对值的支持更自信决策模型分析导致更好的电池组设计。事实上,这些价值观成为一个重要的标准来确定空气冷却电池组的属性。例如,使用一个虚拟模型,KTM此次将为团队可以评估提出电池组住房图形之间的权衡,以及摩托车的设计三点优化气流。

得到holeshot

今天KTM此次将与Ansys及其渠道合作伙伴的长期关系CADFEM扮演KTM此次将牵引用蓄电池的开发过程中不可或缺的一部分。

“有超过10年的经验使用Ansys模拟,我们的研发团队将Ansys视为有价值的合作伙伴,”莎莉说。“除了软件采购和硬件,我们依靠CADFEM培训的支持,定制的工作流,和技术Ansys仿真支持,以及参与合作项目——所有这一切给了我们一个巨大的竞争优势。”

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