Brrraaap: KTM和Ansy万博s全力开发电动车

他们也需要更少的维护，这意味着更多的时间在路上，或在小路上。

万博Ansys帮助KTM将所有这些优势传递到其目前正在开发的电动模型中，通过跨越多个学科(从结构力学和复合材料到航空)和热力学的仿真驱动设计过程。而且，当在高性能集群上运行时，KTM能够成功地为电动越野自行车开发出更具竞争力和创新性的电池。

虚拟设计工作流程查找热热点

电池的热管理是电动汽车的核心问题。KTM团队的目标是实现一个可扩展的工作流程，以实现具有优化热性能的牵引电池的虚拟设计、验证和验证——最大化续航里程，加快充电时间，通过温度分布减少老化，并防止可能导致热失控的过热。

为KTM的电动自行车设计开发牵引电池需要考虑多种物理条件，而不是单独使用各种Ansys工具。万博通常，在其预开发过程的初始阶段，单独的温度场或流动行为模拟就足够了。然而，电动自行车牵引电池优化需要同时考虑热热点规避、温度分布和快速高效充电的最佳星座。

KTM R&D多物理模拟工程师David Singer说:“在电动汽车领域，我们很容易就能依靠自己在摩托车开发方面的专业知识。“我们知道在构建自行车底盘和悬挂系统或设计高效开发流程时，什么是最重要的。我们面临的额外挑战包括电机和牵引电池的设计和开发。”

为了解决这些挑战，KTM团队开发了一个模拟工作流万博Ansys Twin Builder由系统级耦合的三个子模块组成——在计算过程中交换输入和输出数据。

电集总模型用于每个电池的热量生成作为每个电池的温度和电荷状态(SOC)的函数。结果值被输入一个紧凑的热模型，该模型由计算电池温度分布的三维有限元方法(FEM)模型推导而来。基于计算流体动力学(CFD)分析，创建了第三个子模块，用于计算电池壳体因对流和辐射引起的散热。

中进行模型降阶万博Ansys机械通过CADFEM扩展。然后将降阶模型(ROM)导入Twin Builder。高度专业化的工具“Ansys内部模型简化”，万博CADFEM开发的，还能够以更少的自由度从Mechanical中提取降阶模型，在不显著损失精度的情况下大幅加快计算时间。通过全三维模型的瞬态仿真完成了电池组ROM验证，以跟踪模型的精度，并确定机械模型降阶的最佳参数设置。

Singer说:“使用万博Ansys解决方案，我们建立了一个基于等效电路模型(ECM)的电气模型，可以用来计算电性能和锂离子电池损耗作为SOC和温度的函数。”“通过实验测试，我们从测试数据中得出并提取了所有电路组件所需的参数。从那里，我们可以模拟电池的瞬时和动态行为，以更好地捕捉电池在不同温度和电荷状态下产生的热量。”

双胞胎建设者的电池向导工具包工作它的魔力

目前，KTM的研发单元测试工作在内部进行。从这个需求中产生的是一个包含任何给定项目所考虑的所有选项的单元数据库。基本上，所有相关的测试数据都是在不同温度下脉冲放电期间测量和记录的，然后从数据库中合并到Twin Builder中的电池向导工具包中，该工具包自动生成每个电池所需的ECM查找表。

在此框架内工作有助于在系统模型中的不同单元之间快速转换，以快速交付支持设计团队决策过程的信息。一旦创建了单电池ECM表，向导就可以根据电池组规格将电池ECM并联或串联起来，从而为电池模块配置准确的电气模型。在这个实例中，ECM模块在最终的Twin Builder系统仿真中实现和耦合。

Twin Builder的底层Python脚本功能提供了一种将模型与适当输出耦合的有效方法。

当发现电池组的稳定性只是一个程度的问题

并对仿真模型与实验测试数据进行了验证。包括恒流和动态放电测量的匹配，可以对耦合模型进行迭代验证，从单个电池的ECM输出电压到整个电池的预测电压和温度。

在单个电池的情况下，预测输出电压显示误差小于20毫伏(mV)。对于整体电池组模型，与测量的电池温度相比，在某些驱动循环中实现了小于2°C的温度偏差，从而实现了稳定的电池组设计。

用电热模型预测未来

一旦在Twin Builder中完全实现，电池组的电热模型可以模拟真实的驱动循环，并预测数据输出，包括峰值温度和温度分布，以及传热。

辛格说:“无论模型的复杂性和大小如何，我们现在都可以近乎实时地解决长达一小时的驾驶周期计算，而更简单的模型只需要几分钟。”“虚拟电池组的加入也有助于我们的团队识别和消除电池设计中的潜在问题，包括开发过程早期的设计问题。”

最终，通过模型分析得出的预测绝对值的准确性支持了更有信心的决策，从而实现更好的电池组设计。事实上，这些数值成为确定电池组空气冷却性能的重要标准。例如，使用虚拟模型，KTM团队可以评估电池组外壳几何形状之间的权衡，以及摩托车整流罩的设计，以优化气流。

用Ansys获取holshot万博

如今，KTM与Ansys及其渠道合作伙伴CADFEM的长期合作关系在KTM的牵引电池开万博发过程中发挥着不可或缺的作用。

辛格说:“我们的研发团队拥有超过10年的Ansys仿真经验，我们认为Ansys是一个有万博价值的合作伙伴。“除了软件采购和硬件，我们还依靠CADFEM的培训支持、定制工作流程、Ansys仿真技术支持以及参与联合项目，所有这些都为我们提供了巨大的竞争优势。”万博

想知道Ansys Twin 万博Builder如何帮助您满足电机和电池的开发目标?为什么不拿工具呢免费试驾你们自己看吧。同时，非常感谢CADFEM，他们最初捕获这个故事．