技术分享 | 稳定的动力系统设计

电气化动力总成系统集成
集成高度复杂的电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）动力系统及其子系统和组件。

动力总成开发的端到端系统工作流程
电气化动力系统的设计需要严格的开发方法和先进的设计技术，以高效捕获嵌入式系统架构和相关强制性需求，并实现各种安全关键软件组件。电气化系统的每个复杂组件背后都需要一个智能安全的软件控制器，在组件和系统的生命周期内管理系统的性能和安全性。

Ansys电力系统电气化解决方案提供从系统级到软件级完整的开发流程，包括系统仿真、基于模型的开发、功能安全分析和嵌入式软件开发，以确保您的动力总成符合汽车领域的最高安全标准，例如ISO 26262（最高达ASIL D）标准。借助我们的自动代码生成功能，您可以显著缩短认证时间，并确保适当的性能和安全性水平。

提供未来电气化动力总成技术面临的重大挑战：

– 性能
– 效率
– 模块化
– 成本

– 降低成本生产率提高15% 
– 使用降阶模型将仿真时间加速12倍 
– 缩短50%的电动汽车开发时间

系统架构选择与功能安全分析

功能安全对于确保当今车辆中的复杂电子设备能够可靠地长期提供一致的性能，而不会发生系统故障至关重要。

对于单个任务使用点工具的传统方法是容易出错和耗时的。Ansys medini analyze和Ansys SCADE的组合为基于架构的安全分析提供了全面的基于模型的解决方案，可确保系统开发生命周期的可追溯性和一致性。好处包括：

– 在设计过程的早期发现并考虑安全要求
– 保持安全分析结果的一致性
– 将安全流程与系统和软件开发无缝集成

高密度模型与多级模型库
EV Powertrain Library是用于电气化系统动态多领域建模的Modelica库。它是系统建模工作流设计探索的理想工具。

该库支持电气化的多保真度建模。使用模型库来捕获电气化控制应用的电气、热学、机械和相互作用，包括电动和混合动力汽车、电动移动、辅助动力电存储和工程系统电气化应用。这补充了Twin Builder的高保真ROM为基础的工作流程。

嵌入式软件开发与验证
Ansys SCADE流支持ISO 26262、ASPICE、AUTOSAR的所有软件开发活动。

– 用户案例显示，采用这种方法可以降低40%到50%的成本
– 使用Ansys SCADE ISO 26262生成合格代码，显著提高生产率
– 与手动编码相比节省50%的时间:无需调试、审核和V&V活动
– 上市速度提高2倍:早期发现缺陷，自动生成可读、便携、高性能和高质量代码，并提高长期可维护性

系统集成
优化元器件选择、传感器放置和控制策略，以提高系统寿命和效率。调整和优化控制器参数，以改善驾驶体验。验证对功能需求的正确响应。

– 控制策略在环（MiL）设计和调整的联合模拟
– 代码导入功能，用于验证虚拟系统中的实际嵌入代码

一、ANSYS Medini分析电子系统的安全与保障

Ansys medini analyze在一个集成工具中实现了关键的安全分析方法（HAZOP、HARA、FHA、FTA、FME（C）A、FMEDA等）。它支持安全标准所要求的分析活动的高效和一致的执行。

质量、安全与可靠性工程Ansys medini analyze简化了整个系统架构的功能安全性分析，包括从电子到芯片级别的分析

Ansys medini analyze是一款基于模型的集成工具，可支持安全关键型电气和电子（E/E）及软件（SW）控制系统的安全分析。它允许一致和高效地应用专门针对行业标准制定的行业准则，如ISO 26262、IEC 61508、ARP 4761、ISO 21448或MIL-STD-882E。

– 简化功能安全分析 
– 执行SOTIF分析 
– 符合行业安全标准 
– 执行关键安全分析方法

二、ANSYS SCADE套件用于关键嵌入式软件的基于模型的开发环境

Ansys SCADE Suite是用于可靠嵌入式软件的基于模型的开发环境，其可提供与需求管理、基于模型的设计、验证、合格/认证代码生成功能的工具链，以及与其它开发工具和平台的互操作性。

基于模型的设计在Ansys SCADE Suite中创建可靠的嵌入式控制软件

现代汽车、飞机和其它复杂的工业产品包含众多的电子组件，其需要良好地集成才能提供关键功能。数百万行嵌入式软件代码是这些先进系统的核心所在，可确保它们在每种操作场景下都能完美运行。

Ansys SCADE Suite可减少验证工作并提高生产力，同时不会影响关键应用的安全性和可靠性。

– 为关键应用量身定制 
– 验证和确认 
– 先进的基于模型的软件设计 
– 自动代码生成

三、Ansys Twin Builder创建和部署数字孪生模型

Ansys Twin Builder是一款开放式解决方案，允许工程师使用混合分析创建基于仿真的数字孪生

构建、验证、部署和扩展混合数字孪生

由分析驱动的、基于仿真的数字孪生是运营中真实资产的联网虚拟副本，通过集成多域系统仿真，再现真实资产的生命周期与体验。混合数字孪生不仅能实现系统设计和优化以及预测性维护，还能优化工业资产管理。通过部署Ansys Twin Builder，您可以提高营收、管理底线成本，同时获得并保持竞争优势。

– 构建并验证数字孪生
– 部署数字孪生
– 扩展数字孪生
– 提供数字孪生运行license
– 混合分析

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关于新科益

新科益系统与咨询（上海）有限公司 作为Ansys Elite Partner全球精英级（最高级别）代理商，为客户提供基于Ansys仿真平台多学科的仿真支持与服务，为用户提供业界领先的仿真技术；并连续14年成为Autodesk在大中华区的制造业最佳代理商，为客户提供Moldflow注塑和Powermi l l加工仿真解决方案；在工业物联网领域，新科益拥有自己独立开发的工业物联解决方案，为制造业的用户提供工厂智能化管理解决方案。

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