产品
1.ANSYS
热管理
在解决电池热组管理问题上，可以采用ANSYS的计算流体力学软件FLUENT去检查电化学，研发先进的电池冷却方案。其他热管理应用需要ANSYS的Icepak技术，该软件可用于封装、电路板及系统级CFD模拟，包括自然对流、强制对流和辐射传热。产品开发人员可以在模拟中并入封装或电路基板的焦耳热现象。并入焦耳热有两种方式：或者可以通过CFD求解器内的近似计算，或者通过转换配电数据，其中配电数据是通过功率和信号完整性的ANSYS工具SIwave模拟计算而得到的。
采用ANSYS Icepak的汽车电子热管理
结构和结构热分析
对于机械和热模拟，ANSYS软件提供了一个进行结构综合分析的解决方案，包括ANSYS机械、机械可靠性分析和应力分析的结构程序包，该套件包含了一套完整的非线性及线性单元和一系列有限元性能和材料定义，ANSYS的疲劳软件可用于模拟产品在预期循环加载条件下以及在产品预计的寿命范围内的性能。ANSYS软件还提供了隐式和显式求解器，使工程师能够模拟机械应力和应变，如通过显式跌落模拟分析冲击和振动。
高频电磁场分析
对于高频电磁的研究，ANSYS提供HFSS和Designer RF。工程师可以使用工具来进行天线，全球定位系统，以及各种无线应用的3-D电磁模拟和RF电路仿真。在信号、电源完整性（SI/PI）以及电磁干扰和兼容（EMI/EMC）分析的领域里，ANSYS提供了HFSS软件、SIwave和DesignerSI技术，这些技术可以与电路和系统仿真相结合，在一个单独设计平台上做精密的电磁场领域分析。
低频和机电
低频和机电系统仿真工具应用在电动汽车和混合动力电动汽车、电力电子、传感器和执行器等方面。为了解决固有的设计问题，ANSYS提供了低频电磁场仿真工具Maxwell和机电系统仿真工具Simplorer。用户可以把Simplorer和ANSYS 3-D电磁、机械和流体求解器结合起来去设计包括机电组件细部在内的复杂汽车系统。
2.LMS
LMS Imagine.Lab机电系统解决方案能够模拟机电元件，如平动作动器和电动马达，从功能模拟到设计和验证控制策略。此外，该解决方案可以从不同的层次分析电气系统，如功耗估算、精确的瞬态响应评估和热效应分析。LMS Imagine.Lab电系统解决方案能够模拟复杂机电作动器的功能特性，机电和电液元件的设计者可以通过集成的平台来模拟完整系统的响应。并且，该解决方案可以考虑电、磁、机械、热和流体现象的耦合。
电气系统解决方案
LMS Imagine.Lab可以从不同的层次分析电气系统，如功耗估算、精确的瞬态响应评估和热效应分析。基于LMS Imagine.Lab AMESim的多领域系统仿真方法，LMS Imagine.Lab电气系统解决方案带来了一整套综合的电气特性分析模型，可用于评估新的体系结构，分析电力消耗以及对油耗的影响，设计和验证控制策略。还提供了专门的车用电气仿真库用于汽车电气网络的快速设计，包含一套汽车常用的电气元件模型：发电机、耗能元件以及面向应用的参数化电池模型。通过该库用户可以快速的设计和确定包含汽车上完整的各种电气消耗元件的电气网络的技术参数（保险丝、储能单元、发电机等）。
LMS Imagine.Lab结果显示电、磁和机械之间的耦合现象
机电元件解决方案
LMS Imagine.Lab机电元件解决方案有助于仿真机电一体化系统，用于进行元件选型、分析和机械结构的相互作用以及控制策略的设计和验证。多学科专业平台的AMESim中包含含热端口的电、磁方面的专用模型的一整套应用库，用于建立机电作动器，例如电磁铁和力矩马达等模型。LMS Imagine.Lab机电元件解决方案集成了两种互补的方法：采用简单单元例如：磁阻、气隙（集中参数）等建立的磁通回路模型，或者采用FEM数表建模。通过考虑电/磁/机械之间的强耦合处理能力，可以确定元件的尺寸，并对动态特性进行优化。工程师可以设计多学科系统和子系统，并评估不同技术选择的系统特性。该平台快速的计算，可以进行快速的分析和优化。
3.CD-adapco
电池模拟
STAR-CCM+广泛应用于汽车工业的CFD分析中，针对电动汽车电池模拟也开发出了专门的应用模块。电池模拟STAR-CCM+ 的电池建模技术将 STAR-CCM+ 的热流模拟与电池设计工具Battery Design Studio（BDS）相结合，以进行电池分析。BDS设计开发用于为单电池电化学系统和详细几何形状的分析和设计提供模拟环境。为用户提供三个电池性能模型，加强了与当代电池设计相关的重大发展成果，如多种活性材料与粒径。BDS通过其整合环境为其用户提供更快的电池设计流程以及连接材料供应商、电池设计方和电池用户的标准平台。STAR-CCM+电池模拟模块(BSM)通过将BDS电化学求解器与STAR-CCM+流场&热场求解器相结合，STAR-CCM+ BSM可以在多个长度标尺上计算锂离子电池的3D热学性能、流体性能和电化学性能，从电池内的有限体积/e-cell到整个电池组，包括热导部件如高充电/放电率的金属连接件。这一点可以通过紧密耦合的3D模拟来实现，该模拟将电化学和热性能还原至电极和电池上。电池的内部结构被考虑在内，不需要独立解决所有电池层，以保持计算量与适当细节之间的平衡。
电机模拟
因为过多的热载荷会制约电子设备最大性能的发挥，并大幅增加系统的能源足迹，所以组件和系统温度控制仍然是电子系统设计所面临的最重大的一项挑战。STAR-CCM+与电机设计工具SPEED相结合，可作为创建电机虚拟样机的一体化工具，具有综合流体动力学和热传递模拟技术的优势。SPEED基于电机深层次理论进行高效计算，还能够向STAR-CCM+提供几何形状和热负载，从而对电气设备进行全面的流体与热分析。STAR-CCM+拥有一个矢量磁位（Magnetic Vector Potential）求解器，能够在稳态和瞬态模式下工作，并与电磁问题的电势求解器耦合。如果结合现有模型，即流体流动、热传递和结构力学，该项功能将可以实现在同一个模型中完成电机、热和结构分析，这可以让分析工程师能够以可视化形式呈现电机的全面性能。
感应电机散热模拟
4.Mentor Graphics
一维热流体系统仿真设计平台Flowmaster
Flowmaster是一维流体系统仿真解算工具，与关注部件级流动与换热特性的三维CFD软件不同，Flowmaster关心的是系统尺度上所发生的事情，每个流体系统由许多的元件构成，如泵、阀、管路、散热器等等，Flowmaster可以监视系统的运行情况，如改变泵转速、开/关闭阀门时等引起的系统各支路流量变化和各节点压力的变化。Flowmaster可以对系统中的各个环节进行精确的压力、流量、温度、流速分析。通过开展系统级分析，快速分析部件之间相互作用。
同步CFD模拟软件FloEFD
FloEFD是一款完全嵌入在CAD环境中的三维CFD软件，能与CREO、CATIA、NX、SolidWorks以及其他主流MCAD系统集成。此外还可自动识别流体计算域，在MCAD环境下完成分析工作，大大提高效率。
嵌入到CREO中的FloEFD
结合1D Flowmaster和3D FloEFD可以对电动汽车电池组热管理复杂系统开展设计分析。在部件级层次，FloEFD用于研究分析热管理系统详细的流动和换热行为，确保电池组工作性能可靠。识别任何不可接受的设计，如不合理的流动布置或极端的温度梯度。在系统层次，结合Flowmaster模拟整个电池冷却系统，分析部件的相互影响，确保正确的系统性能。在早期CAD设计过程中同步使用FloEFD仿真，相比传统CFD工具，模拟时间可以大大减少。进一步结合使用Flowmaster，系统工程师可以在有限的开发时间内获得最佳设计效率。
5.MSC
系统控制
用于机械、电气或控制系统的传统“建造与测试”方法和孤立的虚拟样机工具忽视了各学科之间的重要相互作用，导致结果不完整或不准确。MSC的多学科仿真解决方案能够验证、优化完整的机电系统性能。EASY5 提供了使用简单、交互操作的建模环境，用户可从预定义的零部件库进行选择来创建系统模型，这些零部件代表了复杂的实体元件。Adams 提供了三维机械系统多体动力学和运动分析，能从大多数主流 CAD系统导入几何体，也可以从无到有构建机械系统的实体模型。Adams模型能与EASY5控制模型直接整合，或者通过协同仿真进行全面的多学科分析。Adams中的控制插件能够同时将复杂控制件与机械系统连到一起，这种同步方法便于在初期对复杂系统内的非独立相互作用进行研究。Adams/Controls 与 EASY5 之间能通过来回传递状态变量进行通信，从而允许控制器以开环或闭环方式驱动Adams 模型。通过动态连接外部系统库，Adams中的机电插件可将控制系统直接整合到机械模型中。不熟悉控制系统的人员也可以充分利用和重复使用控制模型。控制系统参数可快速地调整以供评估，并将其纳入到控制系统和机械系统的实时优化设计研究之中。
汽车电子仿真
汽车电子元件需要能够承各种潜在的加载场景和环境条件，MSC软件提供的CAE工具具有多物理功能，能够仿真汽车电子的机械、热及电磁行为。
电子散热分析
6.Infolytica
中低频电磁场分析
Infolytica的电磁场分析系列软件包括具有2D/3D多自由度电磁场分析能力的MagNet，具有2D/3D瞬态电场分析能力的ElecNet，可与MagNet进行电磁和热的双向耦合仿真的2D/3D热场仿真分析软件ThermNet，对电磁设备的电、磁和热特性进行优化的设计工具OptiNet，能联合多求解器的电磁和热混合维数仿真工具MultiNet。
Infolytica的2D/3D多运动部件多自由度瞬态运动求解器是支持六自由度的电磁求解器，可以求解磁悬浮电机、球形电机、多转子电机等问题；2D/3D瞬态电场求解器可以求解HVDC极性反转、交直流混合电压等瞬态电场问题。Infolytica具有电磁和热耦合仿真、混合维数电磁和热耦合能力、全自动优化设计、基于ActiveX的脚本编程、局部单元细化技术和求解过程中的单元自适应剖分技术等功能。
电机设计软件MotorSolve
MotorSolve自身结合了磁路法和有限元法的优势，还拥有磁热双向耦合功能，方便评估风冷、对流、喷雾冷却等不同的冷却方法对电机性能的影响；拥有丰富的定转子模板，方便工程师进行高效设计；可导出*.rsm、*.vhdl格式，进行联合仿真。
电机电磁力计算
五、结束语
虽然新能源汽车已成为汽车产业未来发展的趋势，也得到了政府政策的大力支持，但是目前实际销量与规划销量缺存在巨大差距。2012年新能源汽车销量为12552辆，其中纯电动汽车销量为12411辆。即使以今后每年翻倍的速度增长，到2015年的销量也不过是10万辆左右，与国家规划相差40万辆左右，与各个地方规划之和的差距就更大了。
除了市场化程度低、运营模式不清晰、公共配套设施不完善之外，涉及到产品本身的关键技术不成熟和质量问题也是限制新能源汽车发展的重要原因。关键技术主要体现在电池组、电控系统、电气传动总成系统等方面，这些为新能源汽车开发带来了挑战。工程师需要借助CAE技术，来替代反复使用物理样机试验的方法，对电池组、电动机、电控器件、电磁兼容性等方面进行多学科的仿真分析，不断优化，开发出安全可靠性好、性价比高的新能源汽车。
免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删
155-2731-8020
