차량용 E-motor에는 특별한 요구사항이 있습니다. 특히 무게와 전력 밀도는 지속적인 최적화 프로세스에 달려 있으며, NVH(Noise, Vibration, Harshness)는 기계 및 전자기학 측면에서 중요한 역할을 합니다. 또한 중요한 재료의 지속 가능성 및 가용성 문제도 점차 중요해지고 있습니다.

성능 및 전력 밀도
업계에서는 더욱 강력하면서도 더욱 작고 가벼워진 E-motor가 필요합니다. 지속적인 성능과 최대 성능 간의 최적 비율에 중점을 둡니다. 모터 과열을 방지하려면 최대한 효율적으로 냉각하는 것이 필요합니다. 우수한 열 설계는 오늘날 일반적인 재킷 냉각을 통해 외부가 아닌 모터 내부에서 발생하는 열을 제거합니다. 이는 결과적으로 서비스 수명에 긍정적인 영향을 미칩니다. 또한 필요 이상으로 무겁고 큰 모터를 제작하는 것을 방지합니다.
비용
E-motor의 개발, 생산 및 성능을 최적으로 조정함으로써 기존 E-motor 개발에 비해 상당한 비용 절감을 실현할 수 있습니다. 문제는 이러한 잠재력을 활용하는 것입니다.
효능 및 효율성
E-motor와 전체 시스템은 기계적, 열적, 전기적으로 그리고 최적화된 제어 전략과 관련하여 서로 일치해야 합니다. 효율성이 향상될 때마다 주행 거리는 늘어나고 배터리와 같은 기타 영역에서는 비용이 절감됩니다.
지속 가능성
영구 자석에 필요한 희토류 원소와 같은 원자재의 안전하고 경제적인 가용성이 점차 어려워지고 있습니다. 앞으로의 E-motor는 재사용과 재활용 측면에서 최적화 과제에 직면하게 되며, 모터 성능 손실이 없고 자석을 포함하지 않는 대안 역시 필요합니다.

AVL의 개발은 E-motor 개발의 모든 측면을 다루고 있습니다. AVL은 전자기 설계는 물론 기계 및 열 설계를 위한 완벽한 시뮬레이션 툴체인을 제공합니다. 이를 통해 특히 NVH와 관련하여 E-motor를 완벽하게 개발할 수 있습니다.
어떤 모터 기술을 추진하든 AVL은 영구 자석 동기 모터와 비동기 모터에 대한 고품질 레퍼런스를 보유하고 있습니다. AVL은 축류 및 방사형 흐름 기계를 다루고 있습니다. AVL의 R&D 부서는 이러한 기술에 대한 대안을 찾기 위해 전념하고 있습니다.
냉각과 관련하여 AVL은 직접 오일 냉각 분야의 특별한 전문 지식을 바탕으로 모든 옵션을 제공합니다.
AVL은 다년간의 엔지니어링 전문 지식과 포괄적인 방법 및 시뮬레이션 솔루션을 통해 E-motor를 고객의 응용 분야에 정확하게 맞춤화하거나 기존 솔루션을 최적화할 수 있습니다. 전기 트랙션 분야 또는 전동 파워 스티어링 또는 e-compressor와 같은 보조 장치에 사용할 수 있습니다.
더 빠른 도달
시뮬레이션을 사용하면 다양한 설계 변형을 신속하게 계산하고 특정 핵심 성과 지표(KPI)를 최적화할 수 있습니다. 이를 통해 시간 절약과 값비싼 연속 설계 반복 작업도 최소화할 수 있습니다.
다중 도메인 최적화
AVL의 시뮬레이션 툴체인을 사용하면 성능, 효율성, 비용 및 소음 간의 상충되는 목표를 조기에 식별할 수 있습니다. 예를 들어 최적화된 제어 개념 또는 기계 설계를 통해 E-motor의 소음 특성을 개선할 수 있습니다.
설계 검증 계획(DVP)
AVL의 검증 계획에는 상세한 시스템 분석이 포함됩니다. 이를 기반으로 실험의 통계 계획(실험 설계 – DoE)을 포함한 오류 분석이 생성됩니다. 이는 보다 정확한 결과를 제공하고 테스트 실행을 줄입니다.
공동 최적화
AVL의 개발 전문 지식은 E-motor뿐만 아니라 인버터, 변속기, E-axle 및 차량 통합도 다루고 있습니다. AVL은 상호 작용을 이해하고 소프트웨어와 하드웨어를 완벽하게 조정할 수 있으므로 비용, 성능 및 효율성 측면에서 최적화된 구성 요소를 얻을 수 있습니다.
모터 및 인버터에 최적화된 작동 전략
AVL은 DoE, 결합 시뮬레이션 및 NVH 분석을 사용하여 주행 주기 및 시나리오에 따라 유연하게 제어 전략을 최적화합니다.
혁신적인 냉각 기술
AVL은 DoE, 결합 시뮬레이션 및 NVH 분석을 사용하여 주행 주기 및 시나리오에 따라 유연하게 제어 전략을 최적화합니다.
설치 공간 최적화 통합
AVL은 축방향 자속 모터와 같은 혁신적인 전자 기계 아키텍처를 제공합니다. 디스크와 같은 구조 덕분에 매우 높은 토크와 소형 크기의 모터를 얻을 수 있으며, 이는 차량 컨셉에 더 효과적으로 통합될 수 있습니다.
지속 가능한 모터 기술
고속 E-motor로 rpm을 두 배로 높이면 자석 사용을 최소화하고 활성 구성요소의 무게를 최대 60%까지 줄일 수 있습니다.
더 작은 모터, 더 큰 전력 밀도
또한 rpm을 두 배로 높이면 모터 크기를 크게 감소시켜 출력 밀도를 향상시킬 수 있습니다.
완벽한 설계 및 레이아웃
AVL은 전자기, 기계 및 열 설계를 포함하여 E-motor에 대한 완전한 레이아웃을 제공합니다.
프로토타입
소량의 프로토타입을 납품합니다. AVL은 또한 더 많은 양을 생산할 수 있는 적합한 파트너를 찾는 데 도움을 줄 수 있는 옵션도 제공합니다.
테스트 및 검증
AVL은 자체 개발을 위해 테스트 시스템과 프로세스를 사용할 뿐만 아니라 고객의 제품에도 사용할 수 있도록 합니다. 이를 통해 고객은 최적화된 테스트 및 검증 절차를 최대한 활용하고 수시로 AVL의 전문가와 상담할 수 있습니다.
통합
전체 시스템에 대한 심층적인 이해를 바탕으로 AVL은 고객의 동력 시스템 또는 차량에 구성 요소를 최적으로 통합할 수 있도록 지원합니다.

AVL은 10년 이상 800V의 직접 오일 냉각식 E-motor를 사용해 왔으며, 다양한 프로젝트에서 매우 높은 전력 밀도와 더 나은 지속 가능성 및 성능을 위해 최대 30kpm의 고속 기계로 전문성을 확장해 왔습니다. AVL의 혁신은 AVL이 미래를 확고히 바라보고 있음을 보여줍니다. 이를 통해 AVL은 선구자로서의 역할을 수행합니다.
– Dr. Thomas Frey, AVL Software and Functions GmbH E-Mobility 및 E-Drive 시스템 부문 책임자
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