目前，國內(nèi)各大汽車廠商均投入了大量的人力和物力進(jìn)行電動汽車及相關(guān)技術(shù)的開發(fā)。不同于傳統(tǒng)汽車，電動汽車采用電池給車輛提供動力，因此電池、電動機(jī)和發(fā)電機(jī)等相關(guān)系統(tǒng)就成為電動汽車技術(shù)的核心。
隨著石油資源的逐漸枯竭和人們對環(huán)境問題的日益關(guān)注，傳統(tǒng)的能源消耗方式同人類的可持續(xù)發(fā)展之間的矛盾越來越尖銳，因此世界各國均投巨資于新能源技術(shù)的開發(fā)。就汽車工業(yè)而言，新能源汽車，尤其是混合動力汽車和純電動汽車，已成為世界各大汽車公司爭相研究的熱點(diǎn)。
眾所周知，CDAJ公司在傳統(tǒng)汽車CAE仿真方面已經(jīng)具有強(qiáng)大的解決方案，本文不再贅述，這里只針對混合動力、純電動汽車的電池、電動機(jī)、車輛整體和分系統(tǒng)性能分析及整車優(yōu)化分析做出簡要闡述。
電池模擬
不管是混合動力汽車還是純電動車，都需要電池提供動力源。而電池組的散熱管理、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析，電池啟動性能、輸出性能、可靠性和安全性等，都直接影響電動車的整體性能。因此對電池和電池組進(jìn)行相關(guān)的模擬分析就非常必要，STAR-CD/STAR-CCM+即可對上述問題進(jìn)行很好的分析。
STAR-CD/STAR-CCM+是世界上使用最廣泛的專業(yè)計(jì)算流體力學(xué)（CFD）分析軟件之一，由世界領(lǐng)先的綜合性CAE軟件和服務(wù)提供商CD-adapco集團(tuán)開發(fā)，它一直廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)的CFD分析中，針對電動汽車也開發(fā)出了專門的應(yīng)用模塊——大尺寸鋰離子電池組分析模塊。此模塊專門針對電動車用鋰離子電池的電化學(xué)動力學(xué)和傳熱進(jìn)行建模，可以對電池的電化學(xué)反應(yīng)、電池組溫度分布的均勻性和輸出性能、循環(huán)壽命以及安全性等進(jìn)行模擬分析和評估。
1. 單電池電化學(xué)模擬
電動車所用的鋰離子電池為大尺度電池，電極面積很大，因此其表面的電流密度、溫度和鋰離子濃度等分布的均勻性會對電池性能產(chǎn)生很大影響。STAR-CD中的鋰離子電池模塊可以很好地模擬單電池的電流密度、電勢、溫度以及鋰離子濃度分布規(guī)律等。圖1給出了一鋰離子電池電極表面在不同時(shí)刻的電流密度分布。
2. 電池組電化學(xué)及性能模擬
對于由若干個(gè)單電池組成的電池組而言，單電池輸出性能的差異以及電池組的熱管理是非常重要的，它們直接影響電池組的整體輸出性能。圖2給出了電池系統(tǒng)某個(gè)電池組中各個(gè)單電池的溫度分布、不同時(shí)刻的電流密度分布以及鋰離子的濃度分布差異。
3. 安全性分析
實(shí)際電池在電動車上運(yùn)行時(shí)，由于工況的不確定性，由意外導(dǎo)致的電池?fù)p傷不可避免。而這種損傷，可能會給汽車帶來嚴(yán)重的危險(xiǎn)。CDAJ的鋰離子電池模塊可以模擬由尖銳物體刺入電池導(dǎo)致的短路過程及其危害，圖3給出了具體的案例展示。
4. 電池堆熱管理
對于由電池系統(tǒng)組成的動力艙而言，其熱管理不但影響電動車性能，還具有安全性的考量。STAR-CD/STAR-CCM+可以很方便地對電池系統(tǒng)進(jìn)行散熱分析和冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。其應(yīng)用跟傳統(tǒng)汽車類似，在此不再贅述。
電動機(jī)模擬
電池輸出電能后，必須由電動機(jī)帶動傳動系統(tǒng)汽車才會正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此電動機(jī)的性能也直接決定了汽車的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。而JMAG軟件可以提供電動汽車應(yīng)用中電動機(jī)的全方位、系統(tǒng)性的解決方案，包括永磁電動機(jī)的充磁分析、電樞反應(yīng)退磁分析、交直軸電感分析、cogging torque分析、鐵耗分析、效率分析、溫升分析以及振動和噪聲分析等。越來越多的汽車廠商開始把JMAG作為新能源汽車中電動機(jī)的最重要的電磁分析工具。
JMAG軟件在電動汽車應(yīng)用領(lǐng)域最大的優(yōu)勢就是可以非常精確地計(jì)算電機(jī)的損耗， 從而可以非常有效地提高所設(shè)計(jì)電動機(jī)的效率。JMAG電磁分析軟件可以提供輸入鐵磁材料的各種不同頻率下的損耗曲線，然后根據(jù)此損耗曲線來計(jì)算電機(jī)實(shí)際工作狀態(tài)下的具體鐵耗，如圖4所示。
當(dāng)我們建立好模型，完成各種材料設(shè)置，完成電動機(jī)的運(yùn)動設(shè)置和網(wǎng)格設(shè)置之后，經(jīng)過對電動機(jī)進(jìn)行瞬態(tài)仿真，分析出電動機(jī)的磁密分布和磁矢量圖，如圖5所示。圖6給出了電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率。
同時(shí)JMAG軟件可以直接通過軟件計(jì)算出電動機(jī)繞組的銅耗， 計(jì)算出電機(jī)定、轉(zhuǎn)子的鐵耗，我們把電動機(jī)的鐵耗計(jì)算工具直接融合在軟件中， 可以非常容易、快速及精確地得到各種損耗的計(jì)算結(jié)果，如圖7所示。
另外除了可以計(jì)算出電機(jī)的損耗總值之外， 還可以計(jì)算出電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子鐵耗的分布云圖，如圖8所示。
當(dāng)清楚地計(jì)算出電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩、功率、各個(gè)損耗以及損耗分布之后，我們可以很好地判斷電動機(jī)的性能是否達(dá)標(biāo)，損耗是否很小，在某些地方是否達(dá)到磁飽和，在局部是否形成很小的磁回路等。相信JMAG軟件在電動汽車的整體解決方案中一定可以通過大量的優(yōu)化設(shè)計(jì)為我們提供一款高效率、小體積的優(yōu)質(zhì)電動機(jī)。
混合動力/純電動車的整體和分系統(tǒng)性能分析
前文介紹了電池和電動機(jī)的模擬分析工具和方法。而整個(gè)電動車要達(dá)到良好的運(yùn)行效果，必須是各個(gè)系統(tǒng)整合的結(jié)果。因此，需要對電動車的系統(tǒng)/分系統(tǒng)的性能和響應(yīng)特性進(jìn)行仿真分析。在這方面，GT-SUITE軟件是非常好的選擇。GT-SUITE是一個(gè)完整的、自成體系的發(fā)動機(jī)/整車開發(fā)平臺，應(yīng)用涵蓋了發(fā)動機(jī)本體、驅(qū)動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、機(jī)艙熱管理、燃油供給系統(tǒng)、曲軸機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、整車液壓系統(tǒng)和HIL仿真等多個(gè)方面。
GT-SUITE在新能源汽車上的典型應(yīng)用包括以下內(nèi)容：循環(huán)行駛工況、爬坡性能分析、穩(wěn)態(tài)行駛性能分析、各擋性能計(jì)算、最高車速計(jì)算、全負(fù)荷加速性能計(jì)算、各擋最大加速度計(jì)算、原地起步連續(xù)換擋加速性能計(jì)算、超車加速性能計(jì)算、最大牽引力計(jì)算及巡航行駛工況計(jì)算和制動/滑行/反拖性能分析。
下面給出了GT-SUITE在混合動力汽車方面的兩個(gè)應(yīng)用案例。
1. 多種配置的混合動力汽車（HEV）評估與優(yōu)化
大眾汽車公司為了分析不同配置的混合動力汽車的優(yōu)點(diǎn)，在同一GT-SUITE建立的模型中，通過控制體現(xiàn)各種配置方案，并非常方便地在不同配置之間相互轉(zhuǎn)換。簡化了分析工程師的建模強(qiáng)度，提高了效率，減少了模型的數(shù)量，規(guī)范了建模與分析的流程，并有效地實(shí)現(xiàn)了多個(gè)部門之間的模型共享。
如圖9所示，在一個(gè)模型中就能實(shí)現(xiàn)三種不同的配置方式，并在每一種配方式中進(jìn)行相應(yīng)的評估、優(yōu)化與對比。目的是比較與優(yōu)化多種配置方式。
2. 功率分離的混合動力汽車研究
詳細(xì)建立特定的HEV模型，并分析車輛運(yùn)行特定的NEDC循環(huán)時(shí)，能量的實(shí)際消耗情況，并與傳統(tǒng)的車輛進(jìn)行能耗對比，得出能量的節(jié)省情況，以及節(jié)省能量中相應(yīng)的能量分布情況，為各HEV的控制策略、系統(tǒng)配置等的優(yōu)化提供參考，如圖10所示。其目的是研究HEV的功率分析需求。
優(yōu)化分析
上述軟件工具可以實(shí)現(xiàn)單組參數(shù)（或幾組參數(shù)）的模擬分析，但若涉及多組、多變量甚至多目標(biāo)的優(yōu)化問題時(shí)，單靠人工的選擇計(jì)算已經(jīng)不能滿足實(shí)際的設(shè)計(jì)需求。因此在實(shí)際汽車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，多目標(biāo)優(yōu)化軟件同上述軟件的結(jié)合，就成為一種必要。
modeFRONTIER是意大利ESTECO公司開發(fā)并在全球推廣的多目標(biāo)優(yōu)化軟件。該軟件可以集成多種CAD、CAE和CFD軟件。在新產(chǎn)品仿真探索優(yōu)化方面有著良好的應(yīng)用價(jià)值。modeFRONTIER在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期使用DOE功能對新產(chǎn)品進(jìn)行探索，在新產(chǎn)品性能指標(biāo)約束范圍內(nèi)探索出新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案。進(jìn)而應(yīng)用modeFRONTIER的強(qiáng)大的集成功能和優(yōu)化功能，對新產(chǎn)品的學(xué)科性能進(jìn)行分析與優(yōu)化。新產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)方案中應(yīng)用modeFRONTIER強(qiáng)大的多準(zhǔn)則決策功能(MCDM),形成最終的新產(chǎn)品方案。
通過DOE探索出影響主要性能的變量因子。對該變量因子進(jìn)行穩(wěn)健性仿真分析。在modeFRONTIER通過仿真分析與優(yōu)化后車輛的平順性和操控性能更加靈活穩(wěn)定。大量的DOE數(shù)據(jù)分析完成后應(yīng)用modeFRONTIER豐富的響應(yīng)面技術(shù)，擬合出響應(yīng)面近似方程。在仿真設(shè)計(jì)初期大大減少了仿真次數(shù)。
電動機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)復(fù)合領(lǐng)域的最優(yōu)化，下面是一個(gè)實(shí)例應(yīng)用。
在電動機(jī)設(shè)計(jì)中，電動機(jī)的損失是必須關(guān)心的部分，由于電動機(jī)的損失有很多種，其中電磁鋼板的鐵損是非常重要的組成部分，而降低鐵損往往會帶來成本的提高，本例主要通過modeFRONTIER+JMAG+SIMULINK耦合優(yōu)化異步電動機(jī)的控制系統(tǒng)，通過改變載波頻率和電磁鋼板材料，在保持電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上降低異步電動機(jī)的鐵損，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)成本的最小化。整個(gè)優(yōu)化流程非常簡潔，通過計(jì)算節(jié)點(diǎn)，modeFRONTIER驅(qū)動JMAG，SIMULINK軟件進(jìn)行計(jì)算，采用FMOGA-II算法首先進(jìn)行初略優(yōu)化，然后再采用NSGA-II優(yōu)化算法對目標(biāo)進(jìn)行更精細(xì)化優(yōu)化。最終集成模型如圖11所示。圖12為目標(biāo)結(jié)果的離散點(diǎn)圖，其中圓圈的顏色代表價(jià)格指數(shù)的大小，紅色為最高。通過優(yōu)化找到了最適合我們要求的設(shè)計(jì)參數(shù)，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)，提高了產(chǎn)品競爭力。
結(jié)語
綜上所述，CDAJ公司利用最新的CAE仿真軟件和前沿的技術(shù)，已形成混合動力、純電動汽車全面的解決方案。
隨著石油資源的逐漸枯竭和人們對環(huán)境問題的日益關(guān)注，傳統(tǒng)的能源消耗方式同人類的可持續(xù)發(fā)展之間的矛盾越來越尖銳，因此世界各國均投巨資于新能源技術(shù)的開發(fā)。就汽車工業(yè)而言，新能源汽車，尤其是混合動力汽車和純電動汽車，已成為世界各大汽車公司爭相研究的熱點(diǎn)。
眾所周知，CDAJ公司在傳統(tǒng)汽車CAE仿真方面已經(jīng)具有強(qiáng)大的解決方案，本文不再贅述，這里只針對混合動力、純電動汽車的電池、電動機(jī)、車輛整體和分系統(tǒng)性能分析及整車優(yōu)化分析做出簡要闡述。
電池模擬
不管是混合動力汽車還是純電動車，都需要電池提供動力源。而電池組的散熱管理、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析，電池啟動性能、輸出性能、可靠性和安全性等，都直接影響電動車的整體性能。因此對電池和電池組進(jìn)行相關(guān)的模擬分析就非常必要，STAR-CD/STAR-CCM+即可對上述問題進(jìn)行很好的分析。
STAR-CD/STAR-CCM+是世界上使用最廣泛的專業(yè)計(jì)算流體力學(xué)（CFD）分析軟件之一，由世界領(lǐng)先的綜合性CAE軟件和服務(wù)提供商CD-adapco集團(tuán)開發(fā)，它一直廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)的CFD分析中，針對電動汽車也開發(fā)出了專門的應(yīng)用模塊——大尺寸鋰離子電池組分析模塊。此模塊專門針對電動車用鋰離子電池的電化學(xué)動力學(xué)和傳熱進(jìn)行建模，可以對電池的電化學(xué)反應(yīng)、電池組溫度分布的均勻性和輸出性能、循環(huán)壽命以及安全性等進(jìn)行模擬分析和評估。
1. 單電池電化學(xué)模擬
電動車所用的鋰離子電池為大尺度電池，電極面積很大，因此其表面的電流密度、溫度和鋰離子濃度等分布的均勻性會對電池性能產(chǎn)生很大影響。STAR-CD中的鋰離子電池模塊可以很好地模擬單電池的電流密度、電勢、溫度以及鋰離子濃度分布規(guī)律等。圖1給出了一鋰離子電池電極表面在不同時(shí)刻的電流密度分布。
2. 電池組電化學(xué)及性能模擬
對于由若干個(gè)單電池組成的電池組而言，單電池輸出性能的差異以及電池組的熱管理是非常重要的，它們直接影響電池組的整體輸出性能。圖2給出了電池系統(tǒng)某個(gè)電池組中各個(gè)單電池的溫度分布、不同時(shí)刻的電流密度分布以及鋰離子的濃度分布差異。
3. 安全性分析
實(shí)際電池在電動車上運(yùn)行時(shí)，由于工況的不確定性，由意外導(dǎo)致的電池?fù)p傷不可避免。而這種損傷，可能會給汽車帶來嚴(yán)重的危險(xiǎn)。CDAJ的鋰離子電池模塊可以模擬由尖銳物體刺入電池導(dǎo)致的短路過程及其危害，圖3給出了具體的案例展示。
4. 電池堆熱管理
對于由電池系統(tǒng)組成的動力艙而言，其熱管理不但影響電動車性能，還具有安全性的考量。STAR-CD/STAR-CCM+可以很方便地對電池系統(tǒng)進(jìn)行散熱分析和冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。其應(yīng)用跟傳統(tǒng)汽車類似，在此不再贅述。
電動機(jī)模擬
電池輸出電能后，必須由電動機(jī)帶動傳動系統(tǒng)汽車才會正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此電動機(jī)的性能也直接決定了汽車的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。而JMAG軟件可以提供電動汽車應(yīng)用中電動機(jī)的全方位、系統(tǒng)性的解決方案，包括永磁電動機(jī)的充磁分析、電樞反應(yīng)退磁分析、交直軸電感分析、cogging torque分析、鐵耗分析、效率分析、溫升分析以及振動和噪聲分析等。越來越多的汽車廠商開始把JMAG作為新能源汽車中電動機(jī)的最重要的電磁分析工具。
JMAG軟件在電動汽車應(yīng)用領(lǐng)域最大的優(yōu)勢就是可以非常精確地計(jì)算電機(jī)的損耗， 從而可以非常有效地提高所設(shè)計(jì)電動機(jī)的效率。JMAG電磁分析軟件可以提供輸入鐵磁材料的各種不同頻率下的損耗曲線，然后根據(jù)此損耗曲線來計(jì)算電機(jī)實(shí)際工作狀態(tài)下的具體鐵耗，如圖4所示。
當(dāng)我們建立好模型，完成各種材料設(shè)置，完成電動機(jī)的運(yùn)動設(shè)置和網(wǎng)格設(shè)置之后，經(jīng)過對電動機(jī)進(jìn)行瞬態(tài)仿真，分析出電動機(jī)的磁密分布和磁矢量圖，如圖5所示。圖6給出了電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率。
同時(shí)JMAG軟件可以直接通過軟件計(jì)算出電動機(jī)繞組的銅耗， 計(jì)算出電機(jī)定、轉(zhuǎn)子的鐵耗，我們把電動機(jī)的鐵耗計(jì)算工具直接融合在軟件中， 可以非常容易、快速及精確地得到各種損耗的計(jì)算結(jié)果，如圖7所示。
另外除了可以計(jì)算出電機(jī)的損耗總值之外， 還可以計(jì)算出電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子鐵耗的分布云圖，如圖8所示。
當(dāng)清楚地計(jì)算出電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩、功率、各個(gè)損耗以及損耗分布之后，我們可以很好地判斷電動機(jī)的性能是否達(dá)標(biāo)，損耗是否很小，在某些地方是否達(dá)到磁飽和，在局部是否形成很小的磁回路等。相信JMAG軟件在電動汽車的整體解決方案中一定可以通過大量的優(yōu)化設(shè)計(jì)為我們提供一款高效率、小體積的優(yōu)質(zhì)電動機(jī)。
混合動力/純電動車的整體和分系統(tǒng)性能分析
前文介紹了電池和電動機(jī)的模擬分析工具和方法。而整個(gè)電動車要達(dá)到良好的運(yùn)行效果，必須是各個(gè)系統(tǒng)整合的結(jié)果。因此，需要對電動車的系統(tǒng)/分系統(tǒng)的性能和響應(yīng)特性進(jìn)行仿真分析。在這方面，GT-SUITE軟件是非常好的選擇。GT-SUITE是一個(gè)完整的、自成體系的發(fā)動機(jī)/整車開發(fā)平臺，應(yīng)用涵蓋了發(fā)動機(jī)本體、驅(qū)動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、機(jī)艙熱管理、燃油供給系統(tǒng)、曲軸機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、整車液壓系統(tǒng)和HIL仿真等多個(gè)方面。
GT-SUITE在新能源汽車上的典型應(yīng)用包括以下內(nèi)容：循環(huán)行駛工況、爬坡性能分析、穩(wěn)態(tài)行駛性能分析、各擋性能計(jì)算、最高車速計(jì)算、全負(fù)荷加速性能計(jì)算、各擋最大加速度計(jì)算、原地起步連續(xù)換擋加速性能計(jì)算、超車加速性能計(jì)算、最大牽引力計(jì)算及巡航行駛工況計(jì)算和制動/滑行/反拖性能分析。
下面給出了GT-SUITE在混合動力汽車方面的兩個(gè)應(yīng)用案例。
1. 多種配置的混合動力汽車（HEV）評估與優(yōu)化
大眾汽車公司為了分析不同配置的混合動力汽車的優(yōu)點(diǎn)，在同一GT-SUITE建立的模型中，通過控制體現(xiàn)各種配置方案，并非常方便地在不同配置之間相互轉(zhuǎn)換。簡化了分析工程師的建模強(qiáng)度，提高了效率，減少了模型的數(shù)量，規(guī)范了建模與分析的流程，并有效地實(shí)現(xiàn)了多個(gè)部門之間的模型共享。
如圖9所示，在一個(gè)模型中就能實(shí)現(xiàn)三種不同的配置方式，并在每一種配方式中進(jìn)行相應(yīng)的評估、優(yōu)化與對比。目的是比較與優(yōu)化多種配置方式。
2. 功率分離的混合動力汽車研究
詳細(xì)建立特定的HEV模型，并分析車輛運(yùn)行特定的NEDC循環(huán)時(shí)，能量的實(shí)際消耗情況，并與傳統(tǒng)的車輛進(jìn)行能耗對比，得出能量的節(jié)省情況，以及節(jié)省能量中相應(yīng)的能量分布情況，為各HEV的控制策略、系統(tǒng)配置等的優(yōu)化提供參考，如圖10所示。其目的是研究HEV的功率分析需求。
優(yōu)化分析
上述軟件工具可以實(shí)現(xiàn)單組參數(shù)（或幾組參數(shù)）的模擬分析，但若涉及多組、多變量甚至多目標(biāo)的優(yōu)化問題時(shí)，單靠人工的選擇計(jì)算已經(jīng)不能滿足實(shí)際的設(shè)計(jì)需求。因此在實(shí)際汽車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，多目標(biāo)優(yōu)化軟件同上述軟件的結(jié)合，就成為一種必要。
modeFRONTIER是意大利ESTECO公司開發(fā)并在全球推廣的多目標(biāo)優(yōu)化軟件。該軟件可以集成多種CAD、CAE和CFD軟件。在新產(chǎn)品仿真探索優(yōu)化方面有著良好的應(yīng)用價(jià)值。modeFRONTIER在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期使用DOE功能對新產(chǎn)品進(jìn)行探索，在新產(chǎn)品性能指標(biāo)約束范圍內(nèi)探索出新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案。進(jìn)而應(yīng)用modeFRONTIER的強(qiáng)大的集成功能和優(yōu)化功能，對新產(chǎn)品的學(xué)科性能進(jìn)行分析與優(yōu)化。新產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)方案中應(yīng)用modeFRONTIER強(qiáng)大的多準(zhǔn)則決策功能(MCDM),形成最終的新產(chǎn)品方案。
通過DOE探索出影響主要性能的變量因子。對該變量因子進(jìn)行穩(wěn)健性仿真分析。在modeFRONTIER通過仿真分析與優(yōu)化后車輛的平順性和操控性能更加靈活穩(wěn)定。大量的DOE數(shù)據(jù)分析完成后應(yīng)用modeFRONTIER豐富的響應(yīng)面技術(shù)，擬合出響應(yīng)面近似方程。在仿真設(shè)計(jì)初期大大減少了仿真次數(shù)。
電動機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)復(fù)合領(lǐng)域的最優(yōu)化，下面是一個(gè)實(shí)例應(yīng)用。
在電動機(jī)設(shè)計(jì)中，電動機(jī)的損失是必須關(guān)心的部分，由于電動機(jī)的損失有很多種，其中電磁鋼板的鐵損是非常重要的組成部分，而降低鐵損往往會帶來成本的提高，本例主要通過modeFRONTIER+JMAG+SIMULINK耦合優(yōu)化異步電動機(jī)的控制系統(tǒng)，通過改變載波頻率和電磁鋼板材料，在保持電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上降低異步電動機(jī)的鐵損，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)成本的最小化。整個(gè)優(yōu)化流程非常簡潔，通過計(jì)算節(jié)點(diǎn)，modeFRONTIER驅(qū)動JMAG，SIMULINK軟件進(jìn)行計(jì)算，采用FMOGA-II算法首先進(jìn)行初略優(yōu)化，然后再采用NSGA-II優(yōu)化算法對目標(biāo)進(jìn)行更精細(xì)化優(yōu)化。最終集成模型如圖11所示。圖12為目標(biāo)結(jié)果的離散點(diǎn)圖，其中圓圈的顏色代表價(jià)格指數(shù)的大小，紅色為最高。通過優(yōu)化找到了最適合我們要求的設(shè)計(jì)參數(shù)，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)，提高了產(chǎn)品競爭力。
結(jié)語
綜上所述，CDAJ公司利用最新的CAE仿真軟件和前沿的技術(shù)，已形成混合動力、純電動汽車全面的解決方案。
