Électrification
Répondre aux besoins croissants du monde en matière de transport et aux exigences de la mobilité verte est une tâche difficile. Les solutions d'électrification d'Altair répondent à ce défi en aidant les entreprises à développer des systèmes à haut rendement tels que des moteurs électriques qui rejettent moins de dioxyde de carbone dans l'atomosphère pour véhicules, bateaux, machines lourdes et trains électriques.
Les entreprises tirent parti des capacités de couplage des solutions Altair pour alléger les conceptions, optimiser les performances des systèmes intégrés, atteindre les objectifs de durabilité et d'efficacité, et accélérer les progrès en matière d'e-mobilité.
Concevoir un avenir durable
Les entreprises qui répondent rapidement et avec succès à la demande des consommateurs pour des innovations en matière d'électrification durable sont en passe de gagner des parts de marché significatives, mais l'innovation nécessite les bons partenaires technologiques avec les bonnes offres en matière de conception, de simulation, d'analyse des données, d'intelligence artificielle (IA), et de calcul haute performance (HPC).
Les solutions d'électrification d'Altair accélèrent l'allègement, améliorent l'efficacité énergétique et optimisent les systèmes pour réduire les impacts environnementaux, permettant ainsi aux entreprises d'atteindre leurs objectifs de développement durable et de répondre aux demandes des consommateurs en matière d'équipements lourds, d'avions, d'automobiles, de trains et d'autres solutions d'e-transport.
En outre, les solutions d'e-mobilité doivent se connecter et interagir avec leur environnement sans interférer avec les systèmes électriques embarqués (EMC/EMI). Le logiciel électromagnétique haute fréquence et les outils de propagation d'ondes d'Altair® Feko® aident les concepteurs de véhicules à effectuer des tests de conduite virtuelle et à prendre en compte une gamme complète d'obstacles environnementaux en utilisant des communications dédiées à courte portée (DSRC) ou des signaux sans fil 5G.
Accélérer l’électrification
Process plus rapide
Les solutions d'électrification d'Altair donne aux utilisateurs une vision globale pour une meilleure prise de décision entre les compromis techniques, de sécurité et de rendement, permettant aux équipes d'optimiser et de développer rapidement des architectures connectées complexes dans les systèmes à énergie électrique.
Un délai d’exécution plus rapide
L'accès global aux capacités et aux données multiphysiques connectées via Altair One™ permet une collaboration et des délais d'exécution plus fluide. L'accès à des processus de conception reproductibles, dirigés par la simulation, raccourcit les cycles de développement, améliore l'efficacité et favorise la production à l'échelle du marché de masse. Le calcul à haute performance à la demande offre des capacités de simulation sûres et évolutives en cas de forte demande. Le calcul à haute performance flexible dans le cloud prend également en charge les études d'optimisation multiphysiques sur plusieurs logiciels à la fois, ce qui réduit les coûts de développement et les risques.
Des groupes motopropulseurs efficients
Les équipementiers qui fabriquent des produits d'e-mobilité doivent tenir compte de l'autonomie des batteries, de l'efficacité de la transmission et des temps de charge. Il est essentiel de bien concevoir ces aspects pour réussir le développement du produit et il faut explorer rapidement des tensions plus élevées, des systèmes de refroidissement innovants, une conversion d'énergie efficace, une aérodynamique optimisée du véhicule et une réduction du poids du véhicule pour s'assurer que les systèmes de transmission et de distribution peuvent supporter l'augmentation de la charge due à l'électrification.
Les workflows multiphysiques et d'électrification d'Altair fournissent un process de simulation numérique de bout en bout pour la conception de groupes motopropulseurs efficaces qui équilibrent les exigences de performance, de coût et de poids.
Solutions électriques abordables
Le cycle de vie et la maintenance des véhicules électriques diffèrent de ceux des véhicules à moteur à combustion interne (MCI). Les entreprises ont besoin de partenaires technologiques qui comprennent les différences et proposent des solutions tournées vers l'avenir qui incluent des capacités de jumelage numérique capables de s'adapter aux nouvelles exigences sans augmenter les coûts.
Qu'il s'agisse de s'adapter aux workflows existants ou de déployer de nouveaux process pour répondre aux exigences actuelles, les solutions d'électrification d'Altair vous aident là où vous êtes et évoluent avec votre entreprise pour mettre les innovations de produits sur le marché plus rapidement possible et de manière plus rentable. Notre système de licence flexible Altair Units permet aux entreprises d'économiser 30 à 50 % par rapport aux méthodes de licence traditionnelles et favorise les ressources informatiques et la collaboration entre les équipes d'ingénieurs.
Conception de batteries pour l'électrification des véhicules
La mise au point de batteries efficaces, de grande capacité, sûres et abordables est cruciale pour l'adoption réussie des véhicules électriques (VE) et des systèmes d'énergie renouvelable.
Les véhicules plus légers nécessitent moins d'énergie pour accélérer et maintenir leur vitesse, ce qui permet d'aller plus loin avec une seule charge. La conception générative permet aux ingénieurs de réduire la matière tout en conservant les propriétés de résistance et de rigidité nécessaires à la sécurité et au confort. La gestion thermique est également un aspect essentiel de la conception. La mise en œuvre d'une stratégie de refroidissement adaptée permet d'optimiser les temps de charge et de prolonger la durée de vie de la batterie.
Une bonne conception du bloc-batterie est essentielle pour la sécurité, et les enseignements tirés de simulations d'accidents de véhicules, d'impacts de débris routiers et de chocs doivent s'aligner sur le calendrier de conception des véhicules. L'investissement d'Altair dans la sécurité des véhicules, en collaboration avec les leaders de la recherche sur les batteries de véhicules, permet une analyse efficace et précise des défaillances mécaniques afin de prévenir les incendies de batteries.
Simulation de moteur électrique
Le développement de moteurs électriques innovants nécessite des solutions multiphysiques et d'optimisation qui ont fait leur preuve . Pour répondre à ces défis de conception du moment, Altair® e-Motor Director™ combine de manière transparente les capacités de simulation électromagnétique, de bruit, de secousse , de vibration (NVH), et de mécanique des fluides numérique (MFD) dans un environnement de travail unique. Les spécialistes peuvent y stocker les meilleures worflows afin que les non-spécialistes puissent les réutiliser pour accélérer le développement des produits.
L'exploration rapide de la conception et l'étude de la faisabilité au cours de la phase de conception permettent de prendre des décisions optimales en matière d'e-propulsion en aval. Les équipes d'ingénieurs peuvent utiliser Altair® FluxMotor® pour comparer les performances et déterminer les meilleures topologies de moteurs électriques tout en tenant compte de contraintes telles que le rendement, la température, le poids, la compacité et le coût. L'électromagnétisme détaillé du moteur électrique associé à la simulation thermique avec Altair CFD™ aide les équipes à concevoir des machines électriques à haute densité de puissance. Altair® OptiStruct® offre un aperçu des bruits et vibrations générés par les systèmes de propulsion électronique.
Électronique de puissance et simulation de moteurs électriques
Une gestion efficace et fiable de l'énergie est cruciale pour les performances d'un véhicule. Il s'agit notamment de la conversion et de la distribution de l'énergie pour garantir que les systèmes électrifiés à l'intérieur des groupes motopropulseurs conçus pour l'électrification des automobiles, l'électrification des avions et d'autres systèmes d'e-mobilité fonctionnent en toute sécurité.
La simulation multi-physiques de systèmes d'e-mobilité dans un environnement unique et connecté aide lesingénieurs à mieux comprendre l'impact des chaînes cinématiques, des moteurs électriques et de la fonctionnalité des batteries sur les performances du système. Avec plus de 25 ans d'expérience dans la technologie des systèmes d'électronique de puissance, Altair®PSIM™ fournit un workflow complet, de la conception à la mise en œuvre du matériel pour les convertisseurs de puissance et les commandes de moteurs. Grâce à des informations sur les pertes d'énergie, les exigences en matière de refroidissement, les interférences électromagnétiques et les caractéristiques des convertisseurs, les entreprises peuvent visualiser et optimiser des interactions complexes afin de s'assurer que leurs produits de nouvelle génération répondent aux exigences des clients en matière d'e-mobilité fiable, efficace et rentable.
Électrification des véhicules : systèmes et dynamique
L'intégration de systèmes électriques dans la conception de produits existants peut s'avérer complexe, en particulier lorsqu'il s'agit de maintenir ou d'améliorer des dynamiques comprenant des systèmes multiples et interconnectés. Les solutions de conception orientée modèle d'Altair supportent plusieurs types de simulation de fidélité variable afin d'accélérer la conception tout en gérant différents niveaux de complexité des systèmes mécatroniques. L'utilisation de modèles allant de 0D à 3D à différents stades du développement de la machine électrique, du convertisseur de puissance et de la stratégie de contrôle permet aux entreprises d'adapter et d'améliorer les algorithmes de contrôle dans le cadre d'un processus de développement continu et connecté. L'utilisation de modèles 1D et 3D intégrés dans des simulations séquentielles ou parallèles permet aux entreprises d'évaluer le fonctionnement des produits afin d'améliorer l'efficacité de la conception. Les solutions de simulation de systèmes multidisciplinaires d'Altair peuvent prédire l'impact combiné de divers paramètres sur les performances électromagnétiques, thermiques et structurelles afin de produire des conceptions optimisées.
Allègement et électrification
Les produits plus légers nécessitent moins d'énergie et de puissance pour toutes les conditions de fonctionnement possibles, ce qui se traduit par une plus longue durée de vie de la batterie et une plus grande autonomie par rapport aux produits plus lourds. Une batterie plus légère augmente l'autonomie et permet de réduire la masse. Par exemple, la réduction de la puissance de la batterie se traduit par une réduction de la taille du bloc-batterie, ce qui allège la charge sur la structure du produit et contribue à une réduction supplémentaire du poids. Ces tendances à l'allègement ont une incidence sur la sécurité structurelle des véhicules, les bruits et les vibrations et la dynamique de conduite. Les entreprises peuvent s'appuyer sur les solutions de conception générative et de dynamique multi-corps d'Altair pour découvrir le potentiel de réduction du poids de leur produit et son influence sur l'expérience du conducteur.
Ressources disponibles
Your Global Partner to Boost Electrification Projects
The path towards electrification requires significant investment, changes to technologies, development processes and even organizational structures. This introductory webinar will reveal Altair's simulation- and data-driven design tools to accelerate all electrification projects by helping to make good decisions early. The session will cover solutions for the design of the various parts of electric drive systems, from the battery to the wheels; while considering system integration and the architecture changes that must be made at vehicle level to build innovative energy efficient electric mobility solutions.
Fully Automated Optimization Engine
ZF develops a wide variety of e-motors and e-drives for a broad spectrum of automotive customers. To optimally incorporate development and production costs from the outset, their designers must find solutions to maximize shared parts within the given requirements for the motors. ZF, in collaboration with Altair, employed a simulation and data-driven solution that empowered them to consider shared parts, costs, and further constraints to automatically find best configurations for a modular motor platform.
Disrupting the Battery Development Process with an Intelligent Digital Twin
Danson Joseph, Managing Director of Danecca, presents at the UK Altair Technology Conference 2022.
Simulation is now the dominant technology driving the design process. Optimization and machine learning, together with the availability of inexpensive computing place simulation at the heart of the design process, and at the evolution of the Digital Twin. EV battery packs present a unique opportunity to showcase the power of simulation and the benefits of the Digital Twin.
Battery Thermal Management Systems (BTMS) use logic to control the thermal balance needed for reliable and long-lasting battery pack designs. A key driver is ensuring cells operate under load within a specified temperature window. The system design challenge is to balance the heat generated by current demand and supply against an efficient cooling strategy.
A Digital Twin has been created which presents a virtual representation of a physical battery pack subject to a transient duty cycle. The Digital Twin mimics the embedded control logic of the hardware to manage system heating and cooling during the event.
Capturing the complex physics and system response with the Digital Twin in timescales commensurate with the physical hardware enhances the role of simulation within the UK battery development community. The battery Digital Twin presents new opportunities for rapid, holistic, design exploration and innovation.
Accurately Predicting Electric Vehicle Range with an Intelligent Digital Twin
A conversation with Selcuk Sever, Principal Engineer at Switch Mobility, discussing its collaboration with Altair to accurately predict the range of its electric buses. With accurate range prediction, Switch Mobility can give its public transport authority customer confidence that electric buses can meet the requirements of their bus routes.
