万博Ansys & Porsche Motorsport

电动汽车性能

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挑战新的极限

Ansys和保时捷赛万博车在下一代电动汽车的竞争中处于领先地位。作为泰格豪雅保时捷电动方程式车队的官方技术合作伙伴，Ansys为保时捷首款全电动赛车——保时捷99X电动赛车的设计提供了动力。万博

这一令人兴奋的合作伙伴关系将我们行业领先的工程模拟与保时捷的高性能汽车工程相结合，共同开发保时捷E-Permanbetformance动力总成。我们的电气化解决方案支持保时捷赛车运动的使命，即最大限度地提高其电动赛车和乘用车的动力系统效率。

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驱动的前沿
电动车

从最大限度地提高电磁扭矩和功率密度，到快速预测功率转换器和电池温度，再到最大限度地提高电动动力系统的整体效率，保时捷工程师利用Ansys的系统级Multiphysics工具为99X electric设计了获胜公式。万博

这些技术帮助保时捷工程师减少了建立物理原型的需要，使设计概念的虚拟测试能够快速得出最佳设计。这为重要的99X电气子系统和部件提供了显著的能源效率，使汽车能够在长距离的轨道上保持惊人的速度。

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电机

电机的效率和功率/扭矩密度直接影响到电动动力系统的整体性能。出于这个原因，永磁同步电机(PMSM)通常被选择用于电池电动汽车。考虑到逆变器开关和温度效应导致的定子电流高频波动，电机的性能应在赛道上的整个速度/转矩负载点范围内进行优化。

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电池

ABB国际汽联电动方程式世界锦标赛的所有全电动赛车在整个赛季中都使用相同的主牵引电池组。ABB电动方程式比赛的可用能量是有限的;因此，有必要建立准确的电池电和热行为模型，以根据特定赛道的功率分布来预测电池的充电状态、电压和温度。这是通过耦合电学行为的等效电路模型(ECM)和电池热行为的动态降阶模型(Dyna-ROM)来实现的。

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齿轮箱

当电机产生的功率在车轮上传递扭矩时，减速齿轮系统起着关键作用。工程师面临的设计挑战是在整个驱动周期内保持电动传动系统的高效率和调制性，同时控制各器官的散热和噪声。万博Ansys多域仿真是设计最优、最高效传动系的关键工具。

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电力电子

电动汽车牵引逆变器的优化设计对电动汽车动力系统的整体性能至关重要。新型宽禁带半导体功率器件的高功率密度、高电压和高电流额定值以及快速开关速度对牵引逆变器的设计提出了挑战。牵引逆变器的效率优化需要准确估计不同运行条件下的功率损耗，如开关电流、电压水平和温度，这些在比赛过程中会发生变化。优化性能，确保功能安全和可靠性是成功比赛的关键。

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系统分析

由于电动动力系统的整体效率通常超过90%，因此进一步优化是具有挑战性的。特别是在高性能电动汽车中，在赛道上一圈或多圈的效率至关重要。它需要准确估计动力系统中每个组件的功率损耗，并分析不同运行条件下组件之间的相互作用，例如温度、速度/扭矩负载点和电池充电状态(SOC)。因此，优化部件效率并不等同于优化动力总成的整体效率。采用降阶建模(ROM)技术和集成现实控制的系统仿真实现了电动动力系统的性能优化。

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