多相交流电为电动机提供动力。这就需要新的模拟和建模技术来最大程度地优化电池,延长续驶里程、减轻重量并缩短充电时间。最后,设计师还必须能够细细研究一下电动机、汽油发动机、变速箱和驱动系统在不同驾驶循环条件下的相互影响。
功能全面的配电系统设计平台可以轻松实现对直流电路的定性和数值分析。电池和发动机行为可以被描述为 VHDL-AMS 等格式,从而模拟出温度或充电影响等效应。工程师可以创建基于驾驶循环的"需求模型",并通过操作一系列场景来决定电池和发动机的最佳组合。
当需要更加详细的研究时,配电系统平台能够向一个可兼容的时间域/交流电分析工具发送数据,对设计的多物理特性进行评估(如图3所示)。先进的传动系统控制算法模型、采用空间矢量调制转换策略的发动机驱动功率电子元件模型和基于有限元分析 (FEA) 的准确机械模型几乎可以被组装和模拟成一个完全集成的系统。
图3:领先的配电系统工具可以分析直流电现象、温度效应等。通过高效的相互合作,一个系统建模工具集可以增加对时间域和交流电行为的多物理分析和预测。
配电系统平台与系统建模工具的配对解决了高电平设计的权衡问题,例如比较感应电机与无刷直流电机的驾驶性能或电池寿命。同样,这也有助于决定低电平设计的取舍问题,例如电机驱动效率与转换频率或功率设备组件选择。
近年来,复杂的控制系统(如碰撞躲避系统)增加了汽车网络的通信量,因此需要扩大相应的网络容量。电动汽车和混合动力汽车也延续了这一趋势。一个简单的混合动力汽车停止/启动发动机系统可能涉及多达26个独立电子控制单元之间的通信2。最后,Flexray(10兆比特/秒)等技术将取代更旧、速度更慢的 CAN(1兆比特/秒)网络。显然,选择一个能建立各种抽象性和复杂性水平不同的网络架构和协议模型的配电系统解决方案非常重要。