EKA emobility – Cải thiện chất lượng sản phẩm đưa ra thị trường với hệ thống mô phỏng tích hợp của Altair
Thông tin công ty
Sản xuất các phương tiện chạy điện là một lĩnh vực sản xuất yêu cầu cao về mặt kỹ thuật và vận hành kèm theo các khoản đầu tư lớn. Khi các công ty OEM bắt đầu tạo ra các phương tiện điện khí hóa cho khách hàng của họ, họ cần tập trung giải quyết các vấn đề như phạm vi hoạt động, hiệu suất truyền động và thời gian sạc. Để đáp ứng được yêu cầu cho những tiêu chí này, các công ty cần có kỹ thuật đa ngành chặt chẽ hơn để tránh các rào cản phát sinh. Do đó, cách tiếp cận hệ thống trở nên quan trọng trong suốt quá trình phát triển sản phẩm.
Một mô hình được kết nối duy nhất bao gồm động cơ điện, điện tử công suất, động lực học của xe, mô hình pin, v.v. cho phép các nhóm mô phỏng hiệu suất của toàn bộ sản phẩm – do đó cung cấp thông tin tốt hơn về hoạt động của sản phẩm cũng như sự tương tác giữa các bộ phận và hệ thống con của sản phẩm. Điều này dẫn đến các giải pháp Di động điện tử hiệu quả, bền vững cho giao thông đô thị.
Về khách hàng
Pinnacle Industries là công ty hàng đầu về sản xuất ghế ô tô, nội thất và xe chuyên dụng. Cùng với tập đoàn VDL của Hà Lan – một trong những nhà sản xuất xe buýt, xe tải và xe khách điện lớn nhất thế giới – các công ty đã thành lập EKA by Pinnacle Mobility Solutions. EKA là một trong 20 đơn vị đăng ký được phê duyệt theo Chương trình Khuyến khích Liên
kết Sản xuất (PLI) của chính phủ Ấn Độ nhằm thúc đẩy sản xuất trong nước các sản phẩm công nghệ ô tô tiên tiến. Được phát triển theo mô hình đầu tư thấp, lợi nhuận cao, EKA giới thiệu sự đổi mới và tính bền vững trên mọi khía cạnh kinh doanh của mình để tạo ra các giải pháp di động mới đáp ứng nhu cầu phát triển nhanh chóng của thị trường.
Thử thách mà EKA gặp phải
Điện khí hóa thúc đẩy thị trường di động điện tử đại chúng cạnh tranh, mong đợi các sản phẩm sáng tạo với thời gian phát hành ngắn hơn. Điều này có nghĩa là các nhóm phải hiểu và tối ưu hóa sớm các hệ thống cũng như thành phần trong vòng đời thiết kế. Hiểu biết sâu sắc về hoạt động và hiệu suất của hệ thống của tất cả các hệ thống con được điều khiển bằng vật lý, cùng với việc nghiên cứu các tương tác của hệ thống con, có thể giúp sớm xác định kích thước các thành phần hệ thống quan trọng. Hơn nữa, nó xác minh xem có thể thực hiện bất kỳ tối ưu hóa cấp hệ thống nào mà không ảnh hưởng đến mục tiêu hiệu suất hệ thống hay không. Do đó, mô phỏng ở cấp hệ thống sẽ cung cấp thông tin đầu vào quan trọng về các đặc tính hiệu suất chính như phạm vi, trạng thái sạc (SOC), mô-men xoắn/tốc độ động cơ, mức tiêu thụ điện năng, quãng đường di chuyển, thông số pin, v.v.
Giải pháp Altair Activate®
Để hiểu rõ hơn về hoạt động của xe buýt điện, một mô hình hệ thống đầy đủ đã được phát triển bao gồm nhiều bộ phận khác nhau như pin, động cơ, đường truyền, động lực học của xe, hệ thống chống bó cứng phanh (ABS), phanh tái tạo, phạm vi hoạt động và bộ điều khiển. Mô hình này được phát triển bằng cách sử dụng biểu diễn động không gian trạng thái của tất cả các hệ thống con chính, cho phép các kỹ sư mô phỏng và phân tích hành vi của hệ thống đối với các chu kỳ truyền động đầu vào khác nhau. Nhóm cũng sử dụng các thông tin đầu vào chính như thông số định mức của động cơ và pin, bản đồ hiệu suất động cơ, thông số kỹ thuật của xe như trọng lượng, thông số truyền động/bánh xe, v.v. để thể hiện mô hình hệ thống. Nhóm EKA đã tiến hành xác nhận kỹ lưỡng với các kết quả kiểm tra vật lý thu được từ các chu kỳ truyền động tiêu chuẩn và dữ liệu chu kỳ truyền động ngẫu nhiên trong thế giới thực. Việc xác nhận này làm tăng độ tin cậy trong kết quả mô phỏng.
Ngoài ra, nhóm đã sử dụng các yếu tố khác như diện tích phía trước, tỷ lệ trục sau, tổng trọng lượng xe (GVW) và hệ số cản để có được sự kết hợp tối ưu giúp tối đa hóa hiệu suất của các yếu tố chính như hiệu suất năng lượng, phạm vi di chuyển và khả năng lái.
Bằng cách sử dụng Altair Activate®, một công nghệ mô phỏng hệ thống tích hợp, chúng tôi có sẵn thông tin chi tiết về hoạt động chính của hệ thống và hiệu suất pin cho các chu kỳ truyền động khác nhau.
Mô hình hệ thống đã hiệu chỉnh này có thể được mở rộng để phát triển bản sao kỹ thuật số bằng cách kết nối nó với các tài sản vật chất đang chạy trên hiện trường.
Cách tiếp cận phát triển dựa trên mô hình hiệu quả có thể rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường bằng cách tập trung quá trình phát triển sản phẩm xung quanh một mô hình hệ thống. Cách tiếp cận này làm giảm nỗ lực phát triển, giúp các nhóm đưa ra quyết định thiết kế sáng suốt, tiết kiệm đáng kể thời gian phát triển sản phẩm và giảm chi phí. Kết quả có độ chính xác 92-95% so với kết quả kiểm tra thực tế. Điều này giảm thiểu nhu cầu mở rộng chạy thử nghiệm vật lý và tối ưu hóa lặp đi lặp lại, tiết kiệm cả thời gian và nguồn lực mà trước đây nhóm cần đến trong bốn tháng.