隨(sui)著(zhe)空(kong)氣(qi)汙(wu)染(ran)及(ji)石(shi)油(you)短(duan)缺(que)問(wen)題(ti)的(de)日(ri)益(yi)嚴(yan)重(zhong)，利(li)用(yong)混(hun)合(he)動(dong)力(li)車(che)和(he)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)替(ti)代(dai)傳(chuan)統(tong)汽(qi)油(you)車(che)和(he)柴(chai)油(you)車(che)已(yi)成(cheng)為(wei)擺(bai)在(zai)人(ren)們(men)麵(mian)前(qian)的(de)問(wen)題(ti)。世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)政(zheng)府(fu)都(dou)在(zai)推(tui)動(dong)混(hun)合(he)動(dong)力(li)/純電動汽車的研究。美國政府已宣布財政支出24億美元用於資助電池組、電機及其它零部件的全新設計，並製訂了在2015年前路上有100萬輛混合動力車的目標。美國能源部預測
，到2030年
，新能源汽車將占整個輕型汽車和卡車市場28%的份額，這將比2005年增加20%。

　　呼喚新一代的動力傳動係統

　　為滿足對混合動力/純電動汽車不斷增長的需求，研發性能更好、價格更經濟的電氣傳動係統的競爭日益激烈。ANSYS機電產品技術總監Scott Stanton先生在接受記者采訪時表示，“研發新的電氣傳動係統具有巨大的商業回報潛力
，但與此同時
，將有缺陷的
、不適合市場的、尚不完善的產品推向市場也存在著商業風險。”

　　顯(xian)然(ran)
，汽(qi)車(che)技(ji)術(shu)正(zheng)在(zai)經(jing)曆(li)一(yi)場(chang)革(ge)命(ming)。領(ling)導(dao)這(zhe)一(yi)革(ge)命(ming)的(de)重(zhong)任(ren)已(yi)落(luo)在(zai)汽(qi)車(che)工(gong)程(cheng)師(shi)的(de)肩(jian)上(shang)，他(ta)們(men)必(bi)須(xu)重(zhong)新(xin)思(si)考(kao)如(ru)何(he)進(jin)行(xing)動(dong)力(li)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)設(she)計(ji)。無(wu)論(lun)是(shi)整(zheng)車(che)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)還(hai)是(shi)零(ling)部(bu)件(jian)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)都(dou)麵(mian)臨(lin)著(zhe)一(yi)項(xiang)挑(tiao)戰(zhan)，即(ji)如(ru)何(he)在(zai)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)有(you)限(xian)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)，研(yan)發(fa)出(chu)新(xin)一(yi)代(dai)的(de)動(dong)力(li)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)。

　　為了滿足上述需求，具有混合動力車/電動汽車創新能力的主要汽車公司集中全力於仿真驅動式的研發，而不是過時的反複樣機試驗法。“事實上，在下一代電氣傳動係統的設計競賽中
，能否有效實施先進的數值仿真技術有可能將優勝者與不精於此道的競爭者區別開來。”Scott Stanton說。

　　Scott Stanton認為，有許多軟件解決方案可用於動力係統開發中的各種性能分析，包括機械分析
、電氣分析、電磁分析、電化學分析、流體分析、熱管理應用方麵的分析等。“通常
，這些獨立的分析軟件不能完全兼容
，因而妨礙工程師全麵
、有效地實現電氣傳動係統的優化設計。”

　　xianjindegongchengfangzhenjishubujinkeyibangzhugongchengshishenruyanjiufuzayuanjianhexitongdexingneng
，haikeyitongguoxuniyangjishejiheceshi，laijiakuaihegaijindonglichuandongxitongdeyanfa。Scott Stanton表示，“ANSYS 仿真技術能夠幫助工程師在原型樣機製造之前，就了解係統在各種工況下的性能。這種先進的CAE 技術必將幫助廠商在傳統的動力傳動係統技術競爭中脫穎而出。”

　　電動和混合動力汽車的動力傳動是一個非常複雜的係統

，其係統、子係統以及零部件必須連貫
、緊密配合地運行，以保證汽車的效率和性能最優化。

　　汽車的電傳係統可以在同一個集成化的仿真平台上精確仿真，開發者可以在上麵評估每一個零部件

、子zi係xi統tong以yi及ji係xi統tong機ji上shang他ta們men之zhi間jian的de相xiang互hu影ying響xiang。由you於yu在zai真zhen實shi的de環huan境jing中zhong，零ling部bu件jian會hui受shou多duo個ge物wu理li域yu的de影ying響xiang，所suo以yi仿fang真zhen工gong具ju必bi須xu能neng準zhun確que地di預yu測ce多duo方fang麵mian的de外wai力li對dui它ta的de影ying響xiang，包bao括kuo結jie構gou力li學xue
、動力學
、流體動力學
、熱物理學

、電磁學、電化學、電磁輻射以及電磁幹擾/電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)等(deng)。同(tong)時(shi)，動(dong)力(li)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)設(she)計(ji)必(bi)須(xu)能(neng)夠(gou)將(jiang)這(zhe)些(xie)複(fu)雜(za)的(de)部(bu)件(jian)模(mo)型(xing)處(chu)理(li)成(cheng)為(wei)降(jiang)階(jie)模(mo)型(xing)

，並(bing)用(yong)他(ta)們(men)來(lai)建(jian)立(li)係(xi)統(tong)和(he)子(zi)係(xi)統(tong)模(mo)型(xing)，最(zui)終(zhong)用(yong)於(yu)優(you)化(hua)子(zi)係(xi)統(tong)或(huo)整(zheng)個(ge)電(dian)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)。

　　倡導仿真驅動的產品研發

　　混合動力/純(chun)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)的(de)電(dian)池(chi)組(zu)給(gei)車(che)輛(liang)提(ti)供(gong)主(zhu)要(yao)的(de)動(dong)力(li)，同(tong)時(shi)也(ye)為(wei)眾(zhong)多(duo)電(dian)動(dong)輔(fu)助(zhu)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)能(neng)量(liang)。因(yin)此(ci)，電(dian)池(chi)組(zu)必(bi)須(xu)達(da)到(dao)普(pu)通(tong)燃(ran)料(liao)車(che)在(zai)市(shi)場(chang)設(she)定(ding)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)
、耐用性以及經濟性的標準。除此之外，他們還要提供比傳統電池更大數量級的能量。

　　電(dian)池(chi)熱(re)管(guan)理(li)是(shi)電(dian)動(dong)和(he)混(hun)合(he)動(dong)力(li)汽(qi)車(che)開(kai)發(fa)的(de)重(zhong)中(zhong)之(zhi)重(zhong)
，需(xu)要(yao)避(bi)免(mian)由(you)於(yu)電(dian)池(chi)過(guo)熱(re)帶(dai)來(lai)的(de)電(dian)池(chi)效(xiao)率(lv)降(jiang)低(di)和(he)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)縮(suo)短(duan)。因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)有(you)一(yi)種(zhong)基(ji)於(yu)溫(wen)度(du)和(he)充(chong)電(dian)狀(zhuang)態(tai)的(de)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)
，來(lai)描(miao)述(shu)不(bu)同(tong)負(fu)荷(he)下(xia)的(de)不(bu)同(tong)電(dian)池(chi)性(xing)能(neng)。“為了評估和優化不同熱管理模式的性能，必須采用參數化、DOE 等方法，並結合ANSYS CFD 求解器來對複雜的冷卻流動和共軛傳熱進行分析。為考察電池組循環使用性能，需要結合ANSYS CFD 和Simplorer 技術，采用線性時不變（LTI）模型快速實時仿真。”Scott Stanton說。

　　據Scott Stanton介紹
，工程師可以借助Simplorer 來評估控製算法，研究過度充電
、大電流充放電、外部短路以及其他電氣故障對電池壽命降低和電池爆炸的影響。“這個軟件能夠緊密集成三維實體模型到控製電路仿真，是理想的研究軟件。由於Simplorer 能將三維實體模型緊密集成到控製電路仿真中，所以他是研究這種算法的理想工具。”

　　仿真還必須要考慮電池組的排列、安裝位置以及各種路況下電池組的受力情況。電池必須能應對各種故障工況，例如外部受熱、過充、過放、針刺、碰撞及外部短路等。在發生碰撞的情況下，還必須保證乘客不會受到電池釋放的有毒酸性液體的傷害。“ANSYS軟件不僅用於評估整車結構的完整性，也用於研究振動
、耐久性和疲勞壽命等。”Scott Stanton說。

　　ANSYS倡導仿真驅動的產品研發。ANSYS能夠為用戶提供樣機模型，建立虛擬樣機，為消費者節省時間和金錢。“虛擬樣機利用多物理場的融合，比如說像流體、電磁
、dianliyijirelizhexieronghezaiyiqi，yiyizhongwufengjichengdefangshiduizhexiexingnengjinxingfangzhen。congfeichangfuzademoxingzhongtiquchufangzhenmoxing，yongzhezhongjishujiukeyifangzhenfuzaxitong。womenyongyoufeichanghaodeqianjingheyuanjing，yijifeichangyouyidejishuhezhichi。womenxiangxinkeyiweiyonghutigonggenghaodeshichangzhichi
，shitamendechanpinzaishichangshangyongyougengduodeyoushi。”Scott Stanton自信滿滿地說。