Ansys en la construccion de trenes motrices electricos (Parte 2)

Para celebrar la construcción de una nueva fábrica de baterías aquí en la Comunidad Valenciana, vamos a continuar esta nueva serie de posts con detalles de cómo el software Ansys interviene en todo el proceso de fabricación de trenes motrices para vehículos eléctricos y electrificados.

Opciones de materiales para electrónica de alta potencia

Por lo general, la electrónica de potencia de un vehículo eléctrico moderno comprenderá un rectificador, un convertidor CC-CC, un filtro de entrada y un inversor. Dentro del módulo de control de la electrónica de potencia, la conversión CA-CC, CC-CC y la CC a corriente trifásica para la máquina eléctrica requieren una variedad de placas de circuito impreso (PCB). Los componentes electrónicos de potencia pueden calentarse dependiendo de la cantidad de energía que estén convirtiendo, y este calor debe controlarse. Para suministros de alta potencia, es posible que se necesiten materiales de placa alternativos, como cerámica o algunos laminados de PTFE.

Por lo tanto, la identificación, comparación y selección de grados de material de PCB para esta aplicación en función del tipo de resina, el rendimiento térmico, el rendimiento dependiente de la frecuencia y la durabilidad se vuelven críticos. Los datos de materiales de PCB, incluidos los laminados, con el fabricante y el grado están disponibles en Ansys Granta Advanced Materials — Electromagnetics, incluidos más de 5200 registros para materiales de PCB: laminado, preimpregnado y núcleo.

Dentro de Granta MI™ y Granta Selector, se pueden usar herramientas para seleccionar y comparar estos materiales electromagnéticos, con las siguientes propiedades del material:

• Tipo de resina, hoja de corte IPC, grosor
• Propiedades mecánicas
• Propiedades térmicas: temperatura máxima de servicio, temperatura de transición vítrea, coeficiente de expansión térmica
• Propiedades dependientes de la frecuencia: tangente de pérdida dieléctrica con la frecuencia, Df, y permitividad relativa con la frecuencia, Dk
• Durabilidad: tiempo de descomposición a 260 °C y 288 °C, absorción de agua y resistencia del filamento anódico conductor

Gestión de datos de pruebas de materiales con Granta MI™

Una característica clave de un sistema de gestión de información de materiales a nivel corporativo como Granta MI™ es que también se puede utilizar para gestionar datos de prueba internos. Almacenar de forma segura esta propiedad intelectual y luego redistribuirla a los equipos adecuados es importante para los proyectos de ingeniería de rápido movimiento. Por ejemplo, los nuevos datos están disponibles en la parte posterior de las pruebas internas para la tangente de pérdida dieléctrica con la frecuencia. Esto se puede importar fácilmente a través de la función Importar en Granta MI™ Viewer:

Esta información actualizada luego estará disponible como parte de la tarjeta de material disponible para sus equipos de ingeniería. También se pueden exportar datos similares desde Granta Selector.

La solución multifísica de Ansys

Acceda a estos datos precisos de propiedades de materiales electromagnéticos, térmicos y mecánicos de Granta MI™ dentro de las herramientas nativas de Ansys Electronics Desktop como Maxwell, Ansys Icepak y Ansys SIwave para mejorar la fidelidad de su simulación de electrónica de potencia. Esto se hace fácilmente a través de MI Materials Gateway o se puede exportar a través de Granta Selector.

Las propiedades térmicas de los materiales pueden ayudarlo a realizar simulaciones de flujo de fluidos y transferencia de calor para llegar a soluciones de administración térmica para la electrónica. También puede simular campos electromagnéticos cuasiestáticos con propiedades de materiales dependientes de la frecuencia para obtener modelos aún más precisos para realizar análisis de integridad de la señal.

Ir más ligero. A menor coste. Con Mejor Rendimiento.

Reducir el peso total de un vehículo es fundamental para los BEV porque un peso más ligero aumenta la eficiencia energética. El aligeramiento se puede aplicar a todos los componentes del tren motriz, como carcasas, ejes de transmisión o eléctricos. La búsqueda de materiales alternativos es una táctica obvia para lograr un peso más ligero. Granta Selector ofrece una forma rápida de comparar una variedad de familias de materiales con un conjunto de requisitos de ingeniería:

• Acceda a cientos de miles de hojas de datos específicas de proveedores
• Elimine el material no calificado al principio del diseño
• Genere fácilmente tarjetas de materiales para herramientas CAD y de simulación de Ansys y de terceros