SERVICE /
SOLUTION
サービス・ソリューション

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォーム

冷却システムアーキテクチャをカバーするシミュレーションプラットフォーム

SOLIZEはSHERPA Engineering社(フランス)とのパートナーシップにより、EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームを提供しています。

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームのイメージ

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームは、最新の革新的な冷却システムアーキテクチャをカバーするシミュレーションプラットフォームです。熱システムとその制御ロジックを高精度かつ迅速に設計・テストすることができます。たとえば、キャビンを冷却するためのHVACユニット用エバポレータと、2次流体ループでEVのバッテリーを冷却するチラー用エバポレータの、2つのエバポレータ部を備えたヒートポンプを含んでいます。コンデンサーをHVACに接続して冬季にはキャビンを温める一方、電子デバイス(モーターや電子機器)は専用の水ループで冷却します。

このプラットフォームは冷媒と流体のデータベースを統合しており、さまざまな冷媒や流体のデータを検討に利用することができます。また、湿潤空気の流路が、HVACユニットとキャビンの快適性モジュールを含む空気力学的なチェーンとしてモデル化されています。

おもなメリットは、MATLAB®/Simulink®のモデリングとシミュレーションを拡張して、制御アルゴリズムとプラントモデルを統合していることです。これにより、ユーザーは快適性とエネルギー消費を最適化するために閉ループの制御ロジックを設計できます。デフォルトでは、標準的なコントロールモジュールがプラットフォームとともに提供されます。

熱マネジメントシミュレーションプラットフォームにより、レギュレーション(NEDC、WLTP等)による標準的なシナリオであるか独自のシナリオであるかに関わらず、どのようなシナリオでも動的にシミュレーションすることが可能です。

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームのイメージ

制御用HMIにより、制御モデルとプラントモデルの多くの変数をリアルタイムに可視化します。HMIは、手動でアクチュエータの制御を変更したり、特殊なケースを研究するために環境入力を変更したりすることを可能にします。

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームの特徴

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームのイメージ

マルチフィジックスモデリングと制御設計の結合

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームは、同一の環境で正確なマルチフィジクスモデリングとパワフルな制御設計作業を実行できる、唯一のツールです。

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームのイメージ

0D/1Dで最高の熱流体モデリング

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームは、二相の熱交換現象における豊富な知識に基づいて構築されています。熱流体モデリングは、特に二相の場合にはとても複雑です。SHERPA Engineeringが0D/1Dで交換器の表面比率計算するロバストな計算方法を開発したことにより、高精度に冷媒ループモデルを構築することができるようになりました。

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームのイメージ

制御設計に完全に適応

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームは、ロバストな制御ソフトウェアの設計が可能なMATLAB®/Simulink®を拡張するものです。プラットフォームを独自の制御ソフトウェアの設計のために使用したり、お持ちのソフトウェアを直接プラットフォームに接続したりすることができます。また、自動コード生成ツールを用いてMIL、SILを実行することや、プラットフォームを用いて直接にPILスタディを行うことも可能です。

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームのイメージ

カスタマイズ可能

プラットフォームはオープンです。そのため、プラントモデルアーキテクチャを変更し、お客様のニーズに適応させることができます。また、プラットフォーム内で、独自の制御ソフトウエアをロードしてマルチフィジクスプラントモデルに直接接続することも可能です。SOLIZEでは、お客様のご要望に合わせてカスタマイズするサービスも提供しています。

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームのイメージ

リアルタイムに適合

プラットフォームのサブシステムは、リアルタイムに適合しています。マルチフィジクスモデルは、任意のHILアプリケーションに使用できます。

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームのイメージ

ボンドグラフに基づく方法論

モデリングの方法論はボンドグラフ理論に基づいています。ボンドグラフ手法は、サブシステム変数間のエネルギー伝達の因果関係を視覚的に示すことによって、物理システムの視覚的理解を向上させます。因果関係のマネジメント(Simulink®のような非因果的環境では必須)により、アプリケーションのシミュレーションに高いレベルのロバスト性を保証します。

EV 熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームにより実現できること

EV熱マネジメント・シミュレーションプラットフォームを活用することで、プラントアーキテクチャ検討フェーズおよび制御デザイン検討フェーズにおいて、以下の点を実現できます。

プラントアーキテクチャ検討

  • 熱システムのアーキテクチャを迅速かつ効率的に設計し、標準的なテストプロトコルや独自のテストプロトコルに従ってテストを行う。
  • プラントのアーキテクチャを構成するコンポーネントのサイズ調整。設計の前提条件が車両の動き(キャビンの快適さ、バッテリー温度)に直接関係しているため、サイジング検討をより簡単かつ迅速に実行することが可能。
  • さまざまなアーキテクチャの異なる基準(最大電力、コスト、グローバルなエネルギー効率、複雑性、使用範囲など)による比較が可能。
  • 既存のコンポーネントのキャリブレーションやコンポーネントのデータベースの開発。

制御デザイン検討

  • MATLAB®/Simulink®を利用した、独自の制御アルゴリズム設計、または統合。クローズドループであるため、制御設計はよりロバストで高速になる。
  • 制御ソフトウェアに関するキャリブレーション検討。妥当性確認フェーズにおける、所要時間の削減および、高価な物理テストの削減。
  • プラットフォームに実験データを注入することによる、車両テストやベンチテストで測定された状況の再現。
  • MATLAB®/Simulink®と互換性がある自動コード生成ツールによるコード生成。

SHERPA Engineering社ロゴ

SHERPA Engineering社は、モデリング、シミュレーション、制御設計をコアビジネスにしているエンジニアリング企業です。1997年に創立、約100名のエンジニアが在籍しています。フランスの2大自動車メーカーをはじめ、多数の顧客とのプロジェクト実績があります。

その他のMBD関連製品

MBDエンジニアリングサービス一覧へ戻る