Electrificación
Satisfacer las crecientes necesidades de transporte y las demandas de movilidad ecológica del mundo es complejo. Las impactantes soluciones de electrificación de Altair están afrontando este desafío ayudando a las empresas a desarrollar sistemas energéticamente eficientes, como sistemas de propulsión eléctricos que liberan menos emisiones de carbono a la atmósfera, así como vehículos de carretera, embarcaciones, maquinaria pesada y sistemas ferroviarios eléctricos sostenibles.
Las empresas utilizan las capacidades conectadas de Altair para aligerar diseños, optimizar el rendimiento del sistema integrado, alcanzar objetivos en materia de sostenibilidad y eficiencia e impulsar avances en e-Mobility más rápidamente.
Diseñando un futuro sostenible
Las empresas que satisfacen correcta y rápidamente la demanda de los consumidores en cuanto a innovaciones en electrificación sostenible están preparadas para ganar una cuota de mercado significativa, pero la innovación requiere de socios tecnológicos adecuados con las soluciones apropiadas de diseño, simulación, análisis de datos, inteligencia artificial (IA) y computación de alto rendimiento (HPC).
Las soluciones de electrificación de Altair aceleran el aligeramiento, mejoran la eficiencia energética y optimizan los sistemas para disminuir los impactos medioambientales, permitiendo así a las empresas cumplir con sus objetivos en materia de sostenibilidad y satisfacer las exigencias de los consumidores en cuanto a equipos pesados, aviones, automóviles, ferrocarriles y otras soluciones de transporte electrónico.
Además, las soluciones de e-Mobility deben conectarse e interactuar con su entorno sin interferir con los sistemas eléctricos del interior del vehículo (EMC/EMI).
El software electromagnético de alta frecuencia y las herramientas de propagación de ondas de Altair® Feko® ayudan a los diseñadores de vehículos a realizar pruebas de conducción virtual y a tener en cuenta una gran variedad de obstáculos del entorno utilizando comunicaciones especializadas de corto alcance (DSRC) o señales inalámbricas de 5G.
Electrificación acelerada
Procesos más rápidos
Las soluciones de electrificación de Altair y los procesos optimizados de validación de productos brindan a los usuarios una visión integral para tomar mejores decisiones entre compensaciones técnicas, de seguridad y de eficiencia, lo que permite a los equipos optimizar y desarrollar rápidamente arquitecturas complejas y conectadas en sistemas eléctricos.
Respuesta más rápida
El acceso global a capacidades y datos multifísicos conectados a través de Altair One™ facilitan la colaboración y las respuestas. El acceso a procesos repetibles de Simulation Driven Design acorta los ciclos de desarrollo, mejora la eficiencia y respalda la producción a escala de mercado masivo. La computación de alto rendimiento (HPC) bajo demanda ofrece capacidades de simulación seguras y escalables durante los picos de demanda. La HPC flexible basada en la nube también admite estudios de optimización multidisciplinarios en múltiples programas a la vez, lo que reduce los gastos y el riesgo de desarrollo.
Sistemas de transmisión eficientes
Los fabricantes de equipos originales que fabrican productos de e-Mobility deben abordar la autonomía de la batería, la eficiencia de la transmisión y los tiempos de carga. Conseguir el diseño adecuado para estos aspectos es fundamental para un correcto desarrollo del producto y requiere una exploración rápida de voltajes más altos del sistema, implementaciones de refrigeración innovadoras, conversión de energía eficiente, aerodinámica optimizada del vehículo y reducción del peso del vehículo para asegurarse de que los sistemas de transmisión y distribución puedan manejar el aumento de carga debido a la electrificación.
Los flujos de trabajo multifísicos y de electrificación de Altair proporcionan un proceso de simulación integral conectado digitalmente para diseñar sistemas de transmisión eficientes que equilibren los requisitos de rendimiento, costo y peso.
Soluciones eléctricas asequibles
Los ciclos de vida y el mantenimiento de la movilidad eléctrica difieren de los de sus homólogos de motores de combustión interna (ICE). Las empresas necesitan socios tecnológicos que entiendan la diferencia y ofrezcan soluciones enfocadas en el futuro con capacidades de gemelo digital para adaptarse a nuevos requisitos sin aumentar gastos.
Tanto si estás adaptando los flujos de trabajo existentes como implementando nuevos procesos para satisfacer las actuales demandas, las soluciones de electrificación de Altair te acompañarán allí donde estés y evolucionarán con tu empresa para llevar innovaciones de productos al mercado de manera más rápida y rentable. Nuestro sistema de licencias de Altair Units flexible ahorra a las empresas entre un 30 % y un 50 % en comparación con los métodos de licencia tradicionales y permite una informática y colaboración fluidas entre los equipos de ingeniería.
Diseño de baterías para electrificación de vehículos
Desarrollar baterías eficientes, de alta capacidad, seguras y asequibles es crucial para la adopción exitosa de vehículos eléctricos (EV) y sistemas de energía renovable.
Los vehículos más ligeros necesitan menos batería para acelerar y mantener la velocidad, por lo que pueden llegar más lejos con una sola carga. El diseño generativo permite a los ingenieros retirar material sin perder las propiedades de resistencia y rigidez necesarias para la seguridad y la comodidad del vehículo. La gestión térmica también es un aspecto clave del diseño. La implementación de la estrategia de enfriamiento adecuada garantiza tiempos de carga optimizados y una mayor duración de la batería.
El diseño sólido del paquete de baterías es fundamental para la seguridad, y la información recogida en la simulación de impactos, residuos en carretera y sacudidas debe ajustarse a los plazos de programas de vehículos.
Gracias a la inversión de Altair en la seguridad de los vehículos, en colaboración con los principales investigadores sobre baterías para vehículos, es posible analizar con eficacia y precisión los fallos mecánicos que podrían provocar un incendio en la batería.
Simulación de motores eléctricos
El desarrollo de diseños innovadores de motores eléctricos requiere soluciones multifísicas y de optimización comprobadas. Para afrontar estos desafíos de diseño moderno, Altair® e-Motor Director™ combina a la perfección capacidades de simulación de electromagnetismo, ruido, dureza y vibración (NVH) y dinámica de fluidos computacional (CFD) en un único entorno de trabajo. Aquí los especialistas pueden almacenar las mejores prácticas para que los no especialistas las reutilicen y así acelerar el desarrollo de productos.
Al aprovechar la exploración rápida del diseño y la clasificación de viabilidad durante la fase de concepto, es posible tomar decisiones óptimas en materia de propulsión eléctrica. Los equipos de ingeniería pueden utilizar Altair® FluxMotor® para hacer comparaciones de rendimiento y determinar las mejores topologías de motores eléctricos teniendo en cuenta limitaciones como la eficiencia, la temperatura, el peso, la compacidad y el costo. El electromagnetismo detallado del motor eléctrico junto con la simulación térmica con Altair CFD™ ayuda a los equipos a diseñar accionamientos eléctricos de alta densidad de potencia. Altair® OptiStruct® ofrece información sobre la calidad del sonido y la vibración influenciadas por los sistemas de propulsión eléctrica.
Electrónica de potencia y simulación de accionamiento de motores eléctricos
La gestión de energía eficiente y fiable es crucial para el rendimiento de un vehículo. Esto incluye la conversión y distribución de energía para asegurarse de que los sistemas electrificados dentro de sistemas de transmisión diseñados para la electrificación de automóviles, electrificación de aeronaves y otros sistemas de e-Mobility funcionen de manera segura.
La simulación multifísica de sistemas de e-Mobility dentro de un entorno de solución única y conectada ayuda a los innovadores de la electrificación a comprender mejor los impactos de los sistemas de transmisión, los motores eléctricos y la funcionalidad de las baterías en el rendimiento del sistema. Con más de 25 años de experiencia en su tecnología de sistemas electrónicos de potencia, Altair® PSIM™ proporciona un flujo de trabajo completo desde el diseño conceptual hasta la implementación de hardware para convertidores de potencia y variadores de motor. Con información valiosa sobre las pérdidas de energía, los requisitos de refrigeración, la interferencia electromagnética (EMI) conducida y las características de los convertidores, las empresas pueden observar y optimizar interacciones complejas para asegurarse de que sus productos más innovadores den a sus clientes más que lo que piden en cuanto a movilidad eléctrica confiable, eficiente y rentable.
Electrificación de vehículos: sistemas y dinámica
La incorporación de sistemas electrificados en diseños de productos existentes puede resultar compleja, especialmente cuando se mantienen o mejoran dinámicas que incluyen sistemas múltiples e interconectados. Las soluciones de desarrollo basado en modelos de Altair admiten múltiples modelos de simulación de fidelidad variable para acelerar la entrega del diseño mientras manejan diferentes niveles de complejidad del sistema mecatrónico. El uso de modelos que van desde 0D a 3D en varias etapas a lo largo del desarrollo del diseño de la máquina eléctrica, el convertidor de potencia y la estrategia de control permite a las empresas adaptar y mejorar los algoritmos de control en un proceso de desarrollo continuo y conectado. Y aprovechar los modelos 1D y 3D integrados en simulaciones secuenciales o simultáneas ayuda a las empresas a evaluar el funcionamiento del producto para aumentar la eficiencia del diseño. Las soluciones de simulación de sistemas multidisciplinarios de Altair pueden predecir el impacto combinado de varios parámetros en el rendimiento electromagnético, térmico y estructural a fin de producir diseños optimizados.
Aligeramiento y electrificación
Los productos más ligeros requieren menos energía y potencia para todas las condiciones de funcionamiento posibles, lo que genera una mayor duración de la batería y un mayor alcance en comparación con los productos más pesados. Una batería más ligera aumenta el alcance y hace posible una reducción del peso como efecto secundario. Por ejemplo, una menor potencia de la batería da como resultado un paquete de baterías reducido, lo que supone una carga más ligera sobre la estructura del producto y contribuye a un mayor reducción del peso. Estas tendencias al aligeramiento afectan a la seguridad estructural del vehículo, al ruido, dureza y vibración, así como a la dinámica de conducción. Las empresas pueden usar el diseño generativo y las soluciones dinámicas multicuerpo de Altair para descubrir el potencial de reducción de peso del diseño de sus productos y su influencia en la experiencia del conductor.
Recursos destacados
Your Global Partner to Boost Electrification Projects
The path towards electrification requires significant investment, changes to technologies, development processes and even organizational structures. This introductory webinar will reveal Altair's simulation- and data-driven design tools to accelerate all electrification projects by helping to make good decisions early. The session will cover solutions for the design of the various parts of electric drive systems, from the battery to the wheels; while considering system integration and the architecture changes that must be made at vehicle level to build innovative energy efficient electric mobility solutions.
Fully Automated Optimization Engine
ZF develops a wide variety of e-motors and e-drives for a broad spectrum of automotive customers. To optimally incorporate development and production costs from the outset, their designers must find solutions to maximize shared parts within the given requirements for the motors. ZF, in collaboration with Altair, employed a simulation and data-driven solution that empowered them to consider shared parts, costs, and further constraints to automatically find best configurations for a modular motor platform.
Disrupting the Battery Development Process with an Intelligent Digital Twin
Danson Joseph, Managing Director of Danecca, presents at the UK Altair Technology Conference 2022.
Simulation is now the dominant technology driving the design process. Optimization and machine learning, together with the availability of inexpensive computing place simulation at the heart of the design process, and at the evolution of the Digital Twin. EV battery packs present a unique opportunity to showcase the power of simulation and the benefits of the Digital Twin.
Battery Thermal Management Systems (BTMS) use logic to control the thermal balance needed for reliable and long-lasting battery pack designs. A key driver is ensuring cells operate under load within a specified temperature window. The system design challenge is to balance the heat generated by current demand and supply against an efficient cooling strategy.
A Digital Twin has been created which presents a virtual representation of a physical battery pack subject to a transient duty cycle. The Digital Twin mimics the embedded control logic of the hardware to manage system heating and cooling during the event.
Capturing the complex physics and system response with the Digital Twin in timescales commensurate with the physical hardware enhances the role of simulation within the UK battery development community. The battery Digital Twin presents new opportunities for rapid, holistic, design exploration and innovation.
Accurately Predicting Electric Vehicle Range with an Intelligent Digital Twin
A conversation with Selcuk Sever, Principal Engineer at Switch Mobility, discussing its collaboration with Altair to accurately predict the range of its electric buses. With accurate range prediction, Switch Mobility can give its public transport authority customer confidence that electric buses can meet the requirements of their bus routes.
