关于电子规划自动化技的《电动轿车和混合动力车规划的危险最小化及应战办理》研究报告。
1.关于作者
Phil Davies 是明导集成电气体系部分 (IESD) 产品司理。他曾在英美车队 (BAR) 和本田 F1 车队担任电子规划司理长达11年,并具有15年的电子和电气体系运用经历,触及很多 MCAD 和 ECAD 东西,包含 CATIA V5 与 Enovia、西门子 NX 与 Teamcentre、SAP 以及 VeSys Classic 的运用和布置。
2.布景
现在油价稳步上涨和环境问题迫使轿车规划和生工业不得不认真对待电动轿车和电动货车。但电动轿车和混合动力车引发的详细规划应战远远超过了传统动力轿车。没有以往工业记载参阅的全新电气架构规划带来了新的危险。因而尽量下降危险并在轿车上市前评价规划挑选的虚拟测验环境是十分必要的。
3.全文要害与纲要如下:
a. 要害规划应战
规划工程师面对的一项首要应战是战胜路程方面的忧虑,也就是说他们需求模仿行进循环状况,然后让运用现有电源的车辆的路程和功用到达最高。
另一项规划应战是需求削减电磁搅扰,并且可以模仿和避免高电流与电压切换的影响。
安全性是规划工程师考虑的重中之重,他们有必要可以保证人们在一切环境下的安全,包含高电流和电压,特别是呈现毛病和磕碰的时分。
电气复杂性的加大对从架构上优化车辆布局规划提出了更多要求。规划师也因而面对全面下降车辆本钱和分量的压力。
终究,车辆电气规划内容的添加将对该车网络构成更多需求,因而削减本钱并保证网络能按要求发挥有用功用显得越来越重要。
电子规划自动化东西可用来处理这些应战。明导的 Capital Tools 套件 (Capital) 为配电体系 (EDS) 规划供给全面处理方案,涵盖了体系要求、特征和功用,以及逻辑和物理架构等上游流程,以及制作和服务等下流流程(图1)。
Capital 等配电体系规划东西涵盖了从概念到客户服务的整个车辆生产流程
b.运转多个行进循环
规划工程师需求可以模仿车辆用电和充电的影响。一般这会触及上下坡时的加快和制动。他们还需求可以办理高功率辅佐设备;如果是混合动力车,则或许需求传统的发动机发动,当然也需求车内暖气和空调设备,并且要可以供给从前用车内传统热机来供给动力的体系,如动力转向和制动辅佐体系、电动座椅和车窗、车灯和雨刮。低功率体系也需求模仿,其间或许包含导航和文娱、泊车辅佐体系、雷达和电话。
c.削减电磁搅扰
在电动轿车和混合动力车中,高电压和电流切换的混合再加上低电平网络信号会带来较高的信号间交叉耦合危险,这会导致各种问题,如单个组件或全体体系呈现毛病。规划方针是尽量削减车内和辐射搅扰。规划工程师还有必要满意各种安排提出的严厉规范,如世界规范化安排(International Organization for Standardization,简称 ISO)和美国轿车工程师学会(Society of Automotive Engineers,简称 SAE)。
当“能量辐射体”(能量源)找到通往以某种意外方法作出反应的“接纳体”的“途径”之后,电磁搅扰问题便产生了。一般来说,规划师只能对途径进行操控,因为能量源和接纳体标准一般都是固定的以满意功用、分量和本钱要求。
能量源和接纳体设备的布局和距离会影响电磁搅扰行为。规划周期之初的架构树立阶段,规划工程师可运用电气规划东西,依据针对详细设备的距离规矩创立自定义距离约束。
Capital 等软件具有多种功用,可协助减轻这些影响
d.保证一切状况下的安全环境
电动轿车和混合动力车的高电压和电流可带来毁灭性的电击危险。触摸高于 80V 的直流电或许丧命。因为一些电动轿车和混合动力车的电压可到达 600V 直流电,因而有必要考虑一切或许的安全状况并为之进行规划。
Capital 之类的东西可准确模仿毛病引发的电力影响。模仿也让规划人员可以猜测规划过错的电力影响,如潜电路,开关和负荷以某种方法结合可导致某个电气功用的意外操作或毛病,然后带来一系列结果 — 从驾驶者不知所措到车灯等关乎安全的重要功用的失灵等更严峻的结果。