AVL在电驱系统中的创新技术-之一

2024年7月4日，AVL组织了一次关于电驱系统研发解决方案的交流会，重点介绍了基于AVL相关软件的工作流程，以及相关案例。现将相关内容整理如下，供各位同行技术人员交流。

以下所有技术资料版权归属AVL，本文仅出于知识分享目的。

一、电驱桥DVP的高效率解决方案

参照正常的DVP流程，我们需要在不同研发阶段，陆续做出来A样机、B样机、C样机，进行不断迭代验证，每个阶段耗时较长，且存在验证不充分，推倒重来的可能性。

在早期测试阶段，我们可以利用相关仿真分析手段，进行无实物的样机开发，减少研发成本的同时，实现效率的提升。

AVL面对全球EDS系统的开发，推出了成套的工具链，主要包括：AVL-Smart Mobile Solutions（用于空间布置）、AVL CRUISE M（用于一维整车分析）、AVL EXCITE（用于NVH系统分析）、AVL FIRE M （用于热力学分析）、AVL CAMEO（用于DoE策划，测试管理）、AVL CONCERTO（用于数据处理和KPI测算）、AVL Data Analytics（数据平台、分析和可视化）、AVL PUMA 2（测试自动化）。

通过以上工具链的应用，可以将DVP流程化，同时大大减少产品、市场和SOP的时长，保证从方案设计到SOP的时间控制在两年内，同时减少成本投入。

DVP+R提升的一揽子解决方案：DVP项目的全覆盖及优化、现有DVP项目的回溯与优化、特殊关注功能的DVP项目优化、对于测试工具的全系列支持技术能力。

电驱桥的设计验证方案，三轮验证过程中，对于人力成本和物质成本的构成，左侧为金钱成本，右侧为人工和时间消耗。

通过对比，可以看到，改进后的DVP流程比传统流程要减少47%的付出。

总结：AVL的DVP全流程工具链，可以实现虚拟数据与实际数据的对应，将仿真数据和测试数据实现交互；优化测试流程，部分特殊特性可以通过虚拟样机实现，只需要进行少量的或者选择性进行相关测试，可以减少产品投放时间，将产品从概念到SOP周期缩短到两年以内，减少大约50%的成本。

二、通过分析仿真，加快EDU系统的开发进度

AVL拥有全球化的电驱动传动系统的解决方案，目前已经有800多名专业的电驱传动系统研发及设计工程师，在15个以上的地区开展协同工作，同时有11个测试中心，最近十年内完成了超过220个以上的工程开发项目。

AVL拥有关于电动和电动车辆研发所需的全方位解决方案，主要包括电机、集成电驱桥、高压和低压转换平台、齿轮传动技术、软件和控制系统、EMC测试、评价、安全体系、DCDC、充电系统以及附属模块等。

AVL对于EDU系统的全方位解决方案，主要包括针对EDU系统所包含的传动系、电机、控制器进行的热仿真、传动效率和性能仿真、电磁电控仿真、强度仿真和NVH仿真能力。

AVL具备全系列的电磁和EMC开发能力，包括全系统的预测、电机和控制器的MAP及控制、全系统的效率等内容。

AVL具有基于EDU的电子设备的功率密度、EMC的DoE能力、针对测试结果的优化能力。

AVL具有基于EDU全部的轴承EMC分析、电机的EMC分析以及逆变器的EMC分析能力。

AVL具有基于EDU全部的轴承EMC分析、测试结果的优化及评价能力。

对于电机的拓补图选择以及验证电机的设计，主要包含功率密度需求、齿轮的阶次冲突、费用需求，大于24种布局的分析。

基于最低能量消耗的NVH效率优化方案，选择正确的电极排布方式是最关键的内容，同时做到最优化的空间几何布局。

单件和总成的静态及动态材料模态分析及测试手段。

基于AI技术，实现的传动齿轮宏观参数优化。

多壳体分析及非线性时域分析，主要包括模型建立、分析过程以及动力削分析结果。

基于AVL的分析测试、两档解决方案及EDU的优化方案。

基于制造误差的分析，主要包括电机制造误差及齿轮副制造误差。

对于EDU系统的电机，电磁兼容与电磁分析，以及控制器和逆变器分析。

通过建立传动系统耐久性、电机耐久性、逆变器耐久性有限元分析模型，实现对整个EDU系统的强度和耐久性开发验证。

通过材料测试、零部件测试以及虚拟样机进行测试，获得所需要的EDU总成，使设计模型与实际产品实现一致性。

1D和3D冷却仿真模型的建立，以及通过仿真，实现冷却系统的优化。

1D热传导模型的建立和设计优化。

3D流体的CFD润滑仿真以及评价和优化，实现对总成的最优设计方案。

EDU系统的全方位仿真分析能力：全面可靠的评价手段，对于加快产品开发进度具有至关重要的作用，在基于不同产品开发差异的基础上，完善的关键KPI评价指标和特性验证，是开发过程中必须重视的内容；我们必须要进行多目标优化，不能仅仅先优化EMAG，再优化NVH；如果最初的设计不能满足市场需求时，必须要进行各方面优化，寻求最优的指标实现；设计过程中，必须考虑各类制造公差的存在，这部分内容甚至会影响EDU系统的30%性能实现。

来源：燕青谈齿轮