電動車両の進化に伴い、VTMSのサブシステムはますます複雑になっています。従来の内燃エンジンを中心としたパワートレインとは異なり、VTMSではバッテリーや電動モーター、インバーター、キャビンのHVACシステムまで幅広く考慮する必要があります。
これには、複数の熱ループを相互接続し、同時に稼働させながらエネルギー消費を最小化する統合が求められます。ヒートポンプ、液冷システム、廃熱回収といった技術革新は、ハードウェアとインテリジェントソフトウェア制御の精密な連携を必要とすることで、さらに複雑さを増しています。
さらに、コンパクトな設計の必要性、多様な条件への動的適応、そして厳格な環境基準への適合といった課題も加わります。シミュレーションツールは、エンジニアがVTMS構成をバーチャルにモデル化、最適化、テストすることを可能にし、より効率的で信頼性の高い設計を実現するうえで重要な役割を果たします。
複雑な熱相互作用を最適に制御
バッテリーや電動モーターといった複数の熱源を統合するには、複雑な熱相互作用の管理が欠かせません。シミュレーションを活用することで、これらの相互作用をモデル化し、効率的な熱分布と高いシステム信頼性を実現します。
エネルギー消費の最適化
複数の熱ループ間でエネルギー需要のバランスを取ることは、効率化の鍵となります。シミュレーションを活用することで、さまざまな構成や制御戦略をテストし、性能を維持しながらエネルギー消費を最適化できます。
小型化と柔軟性を両立した設計
多様な条件に適応するコンパクトなシステム設計は大きな課題です。シミュレーションを用いることで、幅広い設計シナリオを検討し、空間制約や動的な運用要件に柔軟に対応したVTMSを実現します。
AVLのシミュレーションソリューションは、熱・機械・電気システムを統合し、ソフトウェア開発者でなくても扱いやすい一貫したユーザーフレンドリーな環境を提供します。直感的なワークフローにより、トポロジージェネレーターやパラメーター設定ウィザードを用いて、迅速かつ効率的にモデルを構築できます。
システムレイアウトやサイズ検討から制御戦略、出力制御の最適化 (デレーティング校正) まで、幅広いエンジニアリング課題に対応します。さらに、日射、湿度、キャビン断熱、高度などの要因を考慮することで、HVACシステムを最適化し、乗員に快適な環境を提供します。
適用分野：
- 車両アーキテクチャ全般に対応した熱マネジメント (部品単位からシステム全体まで)
- 冷却、加熱、HVAC、潤滑システムの評価
- 熱システムのトポロジー設計とレイアウト
- コンポーネントサイズおよび圧力損失の評価
- 熱損失の低減と熱ネットワークの最適化
- 致命的な熱条件の検出
- 熱マネジメント制御戦略の開発
熱損失の低減
材料最適化や高度な断熱戦略を通じてHVACシステムの熱損失を特定・低減し、省エネルギー性能を向上します。
熱ネットワークの最適化
パワートレイン、バッテリー、キャビン空調制御間の相互作用を解析・最適化し、効率的でバランスの取れた車両全体の性能を実現します。
致命的な熱条件の検出
過熱や過冷却のリスクを設計初期段階で予測・回避し、故障を防止。信頼性が高く快適な車両性能を確保します。
制御戦略のサポート
高度な制御アルゴリズムを開発・洗練し、暖房・冷却・換気の効率化を実現。動的な走行条件に適応し、システム応答性を高めます。
サンキー・ダイアグラム
システム全体のエネルギー・パワー分布を可視化し、ボトルネックを特定し、コンポーネントのスケーリング最適化を支援します。
熱交換器ウィザード
寸法設定から構成プロセスまでガイドし、熱交換器の設計・最適化を容易にし、効率的な熱マネジメントを実現します。
包括的コンポーネントライブラリ
幅広いプリセット部品を利用して迅速にモデルを構築し、熱ネットワークの詳細な解析と最適化を可能にします。
熱ネットワークジェネレーター
複雑な3D CFDモデルを効率的な1D熱ネットワークモデルに変換し、シミュレーション時間を大幅に短縮しつつ、精度を維持します。
データは、従うべきコンセプトを明確に決定するための確信を与えてくれます。モビリティコンセプトを複数の要因に関して同時に評価する場合、確かなデータ基盤は特に重要です。これこそまさにAVL CRUISE™ Mが果たす役割です。
AVL FIRE™ Mはその適用範囲から汎用CFDソフトウェアと言えます。しかし、主に使用されているのは、あらゆるタイプのパワートレインやそのコンポーネントの開発です。
このソフトウェアを使用すれば、車両やその他物体の周辺の流れや、任意の流体・固体領域間での熱伝達を詳細に表示できます。
In the pursuit of emission-free mobility, the role of the e-motor in electric vehicles is pivotal. The webinar 'Thermal Management of E-motor' underscores its significance.
With vehicle electrification, the competition to design and manufacture the most efficient powertrain possible is stronger than ever - with many hurdles to overcome.
Thermal management is a challenging topic for battery electric vehicles (BEVs). The operational range of electrical components, such as the battery, inverters and e-motors, are relatively small compared to conventional propulsion systems. Thermal man
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