媒体报道
11/07/2024
媒体报道

突破极限

SEG Automotive 利用 NEWTWEN 的数字孪生技术 Virtual Thermal Sensor (VTS) 优化高压电动机械的温度模型。

当代汽车的电机的输出功率直接决定了其的动力性能,尤其是充电后所达到的续航里程。除此致7外,机器内部的温度也会影响效率,如果忽视这一点,将导致无法充分发挥其功率,因此在早期阶段就需要降低负载。在极端温度下,机器甚至会过早失灵甚至损坏。为了保持低温,确保持续性能稳定,电机采用了空气冷却、水冷或油冷。

但机器上哪些部件需要冷却,系统重量如何保持在必要的水平?如何实现高功率密度?通过测量或者模拟可得到温度模型的答案。索恩格汽车和新威公司联合开发的一套数字孪生系统,通过构建现实场景的拟真场景,‌利用传感器收集的数据进行集中处理并实时展示,有助于在模拟的基础上精确地回答这些问题。

新威公司于 2020 年在意大利帕多瓦大学成立,是帕多瓦大学的衍生公司,名为传动设计学( Hexadrive Engineering),现已迅速成为汽车市场动力总成部件热管理领域的领先企业。该公司为电驱动和自动化行业提供先进的软件服务以及方案,可快速自动生成虚拟热传感器。截至目前,该公司在电动车领域并不活跃,只是在逆变器保护等方面已取得了一定的经验。因此,双方的合作是一个双赢的局面:我们可以改进索恩格汽车的温度模型,而新威公司也可以将虚拟热感应技术扩展到电机领域,并得到相对数据。



虚拟温度传感器 (VTS)

虚拟温度传感器 (VTS) 是一款软件,可实时准确地监控零部件在运行条件下的生命周期的粒度热行为。

迄今为止,我们通常在开发过程中会基于 FEM/CFD 模块模拟和机器本身的物理测量来研究机器的热行为。然而,分析计算需要数天时间。此外,测量所包含的数据比实际需要的要多,极端点对于负载行为尤为重要。因此,驱动装置的热保护需要能够在机器的微控制器 (µC) 上实时模型全流程,并专门监控这些临界点的温度。

新威数字孪生 VTS 还采用了AI人工智能,可根据实际测量数据对模型参数进行合理性检查,从而优化模型。一方面,该工具可以识别相关热点,从而将机器保护的重点放在最热点上。另一方面,降低了模型的复杂性,同时保持了相关热点的最佳温度精度。


精确的温度模型带来更好的预测 温度模型实现更精确的预测

大数据分析可以进行精准的客户获取,客户会经常要求精确的指定声明或指定值。通过此工具,我们可以降低由于假设而存在的风险。此外,客户对这些模型非常感兴趣,我们也可以将其作为附加值提供给客户。这将是一个额外的武器,特别是当我们只销售机器,其系统责任还在于客户:针对某些机器状态可以直接通过集成工具映射,而无需额外的传感器。未来,人工智能功能甚至可用于预测性维护,即机器的预测性维护。最后,我们还可以通过所获得的参数提高机器的效率和功率密度。

索恩格汽车的项目团队由电机、电驱系统及软件领域的专家组成,他们与新威公司的电磁系统数值模拟和优化专家密切合作。虽然试点项目最初仅在欧洲实施,但其研发成果也可应用于全球的高压产品研发。

“数字孪生系统为我们开发温度模型提供了巨大帮助,和以前的方法相比,新方式可以更快地获得最精准的数值。这有助于优化电机配置,最终使客户受益。我们非常感谢与新威公司的良好合作,也很高兴能为虚拟温度传感器的改进做出贡献。” 索恩格汽车开发部主管 Rüdiger Benz说到。

2023 年开始实施的第一个项目,随后,我们与新威公司密切合作,讨论了优化方法,并在 2023 年底进行了验证测量。2024 年,我们将使用该工具对不同的机器进行评估,并将结果与之前的测量方法进行比较。我们希望确定该工具的准确性和灵活性,以及对比之前的测量方法可以节省多少时间。

对于新威公司来说,其目标是进一步改进实时温度监控技术,使其适应客户需求,并进一步优化其用户友好性。

“新威公司与索恩格汽车在这个项目上进行合作,我们深感无比的荣幸。相信虚拟温度传感技术不断突破,为未来发展奠定坚实基础。我们对索恩格汽车不断推动技术进步的承诺深感荣幸,我们期待这次合作为两家公司带来新的高度。” 新威首席执行官Francesco Toso说道。

索恩格汽车新闻发布官,Christoph Hoelzl

新闻联系人
索恩格汽车部件
Christoph Hoelzl
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