奧迪與Simcenter工程服務(wù)公司合作，以提高測試和模擬的相關(guān)性。

奧迪公司（AUDI AG）是一家德國豪華汽車制造商，總部位于德國巴伐利亞州英戈爾施塔特。作為其母公司大眾集團的子公司，奧迪在全球九個生產(chǎn)基地生產(chǎn)汽車。

官方網(wǎng)站：https://www.audi.com/en.html

總部：德國 英戈爾施塔特

產(chǎn)品：Simcenter Amesim, Simcenter STAR-CCM+

行業(yè)領(lǐng)域：汽車與交通

“我們感謝Simcenter工程服務(wù)團隊提供的支持，以及他們幫助我們解決困難問題的愿望和能力?！皧W迪概念開發(fā)工程師 Joohwa Sarah Lee

開發(fā)更安全、更可靠的電動汽車電池

準(zhǔn)確預(yù)測電動汽車電池的熱性能可能是汽車原始設(shè)備制造商（OEM）面臨的最關(guān)鍵挑戰(zhàn)。電池有一個可以操作的溫度區(qū)域，以避免故障。如果電池超出這個區(qū)域，可能會減少電池的壽命，甚至危及乘客安全。

因此，奧迪這個以生產(chǎn)卓越高端汽車而聞名于世的品牌，組建了一個高度專業(yè)化的團隊，致力于高壓電池系統(tǒng)概念開發(fā)。這個位于德國的團隊對奧迪的愿景至關(guān)重要，即設(shè)計明天的移動性，并確保一個卓越、數(shù)字化、電動和可持續(xù)的駕駛體驗。

提高熱模型的準(zhǔn)確性

概念開發(fā)工程師Joohwa Sarah Lee 作為項目團隊的成員專門負責(zé)電池?zé)嵝阅堋?

“構(gòu)建準(zhǔn)確的熱仿真模型是我們團隊工作的至關(guān)重要的方面，”Lee說。“模型本身非常重要，因為它們直接有助于我們優(yōu)化電池?zé)嵝阅艿哪繕?biāo)。”

2021年Lee和她的團隊發(fā)現(xiàn)，在某些案例和工況條件下，仿真輸出與測試測量不符。因此，Lee著手提高這些仿真模型的質(zhì)量。Lee和她的團隊選擇了西門子數(shù)字工業(yè)軟件的Simcenter?工程和咨詢服務(wù)作為開發(fā)合作伙伴。

 “我們選擇Simcenter因為他們的工具不僅實現(xiàn)1D和3D模型之間的無縫連接，還實現(xiàn)了與第三方工具的連接，”Lee說?！癝imcenter工程服務(wù)提供了技術(shù)服務(wù)和支持，幫助我們設(shè)置集成這些工具，并確保盡可能高的準(zhǔn)確性。”

結(jié)合1D和3D仿真

 傳統(tǒng)上，模阻和電池包幾何形狀使用3D計算流體動力學(xué)（CFD）熱仿真模塊進行建模。這種方法計算成本顯著，可能需要幾天或幾周才能完成。

此外，還需要廣泛的參數(shù)知識和3D仿真經(jīng)驗才能產(chǎn)生一個準(zhǔn)確的3D模型。執(zhí)行1D系統(tǒng)模擬要快得多，但通常很難從3D模型生成1D模型而不犧牲準(zhǔn)確性。Simcenter工程服務(wù)著手創(chuàng)建一個更快、更準(zhǔn)確的電池堆熱模型，以支持奧迪的電池管理系統(tǒng)，從最初的戰(zhàn)略開發(fā)到與車輛的其他子系統(tǒng)的驗證。這些模型需要考慮幾個參數(shù)，包括電流、冷卻液溫度變化、與1D電氣模型的連接以及與MATLAB/Simulink的集成。Lee和她的團隊為Simcenter團隊提供了各種場景的測試案例和邊界條件。

定制的工作流程

通過結(jié)合Simcenter STAR-CCM+?軟件和Simcenter Amesim?軟件，這些軟件是西門子Xcelerator業(yè)務(wù)平臺軟件、硬件和服務(wù)的一部分，Simcenter工程服務(wù)專家開發(fā)了一個半自動化的工作流程，從3D Simcenter STAR-CCM+模型生成Simcenter Amesim中的1D系統(tǒng)級模型。這個工作流程的目的是確保奧迪的1D模擬用戶能夠從3D模型提供的高水平細節(jié)中受益，同時保持1D模擬的速度。使用指定的輸入，Simcenter STAR-CCM+被用來計算所選設(shè)計空間的幾個穩(wěn)態(tài)條件，如入口冷卻液溫度、流量和電流。然后可以使用這些數(shù)據(jù)來推導(dǎo)出一個1D電熱模型，用于研究整個堆的瞬態(tài)場景。

減少時間，提高準(zhǔn)確性

Simcenter工程服務(wù)專家開發(fā)的這個工作流程將電池?zé)岱抡娴挠嬎銜r間減少到了幾分鐘。最生動的例子之一是模擬一個電動汽車電池從10%的電池容量充電到80%的場景?！坝捎谖覀兣cSimcenter工程服務(wù)的項目，我們能夠?qū)⒊潆妶鼍暗哪M時間從幾乎一整天減少到不到一分鐘，”Lee說。“這是一個計算時間的巨大差異。我們還看到模擬結(jié)果有了顯著提高，特別是在熱行為研究方面?！?“我們探索了這個問題的其他解決方案，但沒有其他公司具備西門子提供的工具之間的連接水平。結(jié)合Simcenter STAR-CCM+中的詳細3D模型和Simcenter Amesim的速度和效率，以及Simcenter工程服務(wù)團隊支持的第三方工具，提供了一個關(guān)鍵優(yōu)勢。我們也對探索Simcenter產(chǎn)品組合的其他方面感到興奮，包括Simcenter Battery Design Studio。” Lee和她的團隊對他們與Simcenter工程服務(wù)的合作未來持樂觀態(tài)度。

“我們將繼續(xù)將我們的新工具和方法應(yīng)用于未來的挑戰(zhàn)，”Lee說?！拔覀兏兄xSimcenter工程服務(wù)團隊提供的支持，以及他們幫助我們解決困難問題的愿望和能力?！?

  “結(jié)合Simcenter STAR-CCM+中的詳細3D模型和Simcenter Amesim的速度和效率，以及Simcenter工程服務(wù)團隊支持的第三方工具，提供了一個關(guān)鍵優(yōu)勢。” 奧迪概念開發(fā)工程師 Joohwa Sarah Lee.