Desvendando a Velocidade: Simulação do Powertrain de um Veículo Elétrico através do Software Altair Activate
- VirtualCAE
- 08/08/2023
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- Altair Activate, PowerTrain, Simulação Virtual, Veículo
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Quais Barreiras são Superadas na Otimização do Powertrain através da Simulação no Altair Activate?
O software Altair Activate é uma ferramenta aberta e flexível para modelar e simular rapidamente produtos como sistemas multidisciplinares na forma de modelos 1D expressos em diagramas de blocos físicos ou baseados em sinal, opcionalmente acoplados a modelos 3D. O software permite análise multiphysics ao longo do ciclo de desenvolvimento e suporte abrangente à modelagem matemática, linguagens de script e modelagem, facilitando a reutilização e integração de código existente dentro do mesmo modelo.
O Activate também permite a simulação de desempenho do produto completo, incluindo como um sistema de sistemas, para avaliar melhor o comportamento geral, bem como as interações entre componentes e subsistemas. Ele também fornece a opção de acoplar a ferramentas 3D (como MotionSolve, Flux, FEKO, etc.) usando várias abordagens (por exemplo, co-simulação) – para uma verdadeira simulação de sistema multidisciplinar. Isso faz com que o Activate possa ser utilizado para modelar os mais diversos tipos de sistemas, aplicados a diferentes setores.
Um estudo sobre Modelagem e Simulação do Powertrain de um Veículo Elétrico usando o Software Altair Activate foi desenvolvido em parceria com a VirtualCAE, com o objetivo de testar e otimizar os sistemas do veículo de forma mais rápida e menos custosa, uma vez que o meio automobilístico apresenta altos custos referentes a testes para conhecimento do desempenho de um sistema, bem como para validações.
As simulações computacionais trouxeram inovação, otimização, redução de custos, tempo e recursos, como também colaboraram para a confiabilidade na fase de projeto. O uso de simulações facilitou o desenvolvimento principalmente para protótipos de baixo custo, como por exemplo, os veículos fórmulas, assim viabilizando o aperfeiçoamento ainda na etapa de projeto e dimensionamento. Dessa forma, propomos um sistema modelado no software Altair Activate de powertrain, seguindo as especificações de um veículo fórmula, onde os parâmetros permitem ser alterados de acordo com a necessidade do usuário, sendo possível testar diversas configurações e a comparação de resultados de forma rápida.
O software faz uso da metodologia de diagramas de blocos, onde a modelagem se deu a partir de equações diferenciais e os resultados são processados em simulação 1D, o que significa maior fluidez e rapidez. O powertrain conta com duas baterias em série, no qual é a mudança do número de células é simplificado, um inversor de frequência com uso de PWM – (Pulse Width Modulation) para alimentação do motor trifásico, e o motor PMSM que consiste em um motor síncrono de imãs permanente. Os dados de alimentação do sistema são retirados de datasheets e podem ser facilmente alterados, assim como os dados da bateria também, como número de células e tensão em cada uma. Por meio desse modelo é possível obter outputs de velocidade angular, RPM, torque e estado de carga da bateria.
O estudo realizado representa um avanço significativo no campo automobilístico. Através das simulações computacionais, foi possível alcançar inovação e otimização nos sistemas do veículo, ao mesmo tempo em que reduzia custos, tempo e recursos associados aos testes convencionais.
Portanto, a combinação de metodologias avançadas de simulação, juntamente com a versatilidade do software Altair Activate, demonstrou ser uma solução promissora para enfrentar os desafios de custo e tempo associados ao desenvolvimento de sistemas automotivos. Esse estudo não apenas destaca a eficácia da simulação computacional, mas também aponta para um futuro em que a modelagem virtual desempenha um papel cada vez mais vital na busca por inovação e aperfeiçoamento na indústria automobilística.
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