CAE仿真在充電樁行業(yè)的應用

 新能源汽車以及充電樁行業(yè)現(xiàn)狀

 2015年10月，國務院辦公廳發(fā)布《關于加快電動汽車基礎設施建設的指導意見》，指出：到2020年，基本建成適度超前、車樁相隨、智能高效的充電基礎設施體系，滿足超過500萬輛電動汽車的充電需求。

 同時，根據(jù)國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部、住房城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合印發(fā)了《電動汽車充電基礎設施發(fā)展指南(2015-2020年)》，提出2015～2020年，需新建公交充換電站3848座，出租車充換電站2462座，環(huán)衛(wèi)、物流等專用車充電站2438座，公務車與私家車用戶專用充電樁430萬個，城市公共充電站2397座，分散式公共充電樁50萬個，城際快充站842座。

 充電樁行業(yè)發(fā)展面臨的問題

 自國家鼓勵充電基礎設施政策發(fā)布后，各地紛紛加大投入力度建設充電樁，充電樁業(yè)務企業(yè)也紛紛宣布將在北上廣布局數(shù)萬充電樁。充電運營商、設備生產(chǎn)商、整體解決方案商，這三者是充電樁產(chǎn)業(yè)鏈條上的重要角色。

 充電基礎設施建設依然存在很多制約因素：商業(yè)模式不清晰、車樁標準不統(tǒng)一、兼容性差、充電樁質(zhì)量參差不齊等；充電樁在支付渠道、信息收集方面都是孤島運營，無法互聯(lián)互通。同時，城市土地資源緊張，公共充電站建設進度慢、建設成本較高、私人充電樁小安裝難度大，這使得目前的充電樁市場依舊處于無序狀態(tài)。

 當去哪充電成為車主發(fā)愁的痛點難點時，就會制約新能源汽車的發(fā)展，所以加快充電樁的生產(chǎn)和建設已成為亟待解決的問題！

 充電樁行業(yè)的CAE仿真應用

 汽車充電樁為的就是解決人們的剛性需要，其自然會被用在復雜的環(huán)境當中，在充電樁的生產(chǎn)和研發(fā)中，需要考慮和解決的因素和問題就相對較多，在這些環(huán)節(jié)的研發(fā)中，到處有著CAE仿真應用的身影！

 1、CFD與熱分析

 “充電快”作為大多數(shù)新能源汽車車主對充電及充電樁的要求，同時也意味著充電樁電流要大，自然散熱和阻燃就要好！因為進行cae熱仿真是必須的！

 ２、強度分析及剛度分析

 由于充電樁使用環(huán)境的復雜，尤其在寒冷的北方，耐寒抗沖仿真分析也是不可缺少的一環(huán)。

 充電樁外殼共有6個部分可以用到塑料，分別是充電樁殼體，充電樁插頭、充電樁插座，充電槍外殼，斷路器，接觸器及電源模塊外殼，不同部位的外殼材料有相對應的選材要求，既要達到性能要求，也要選材要經(jīng)濟安全。

 ３、在電磁分析

 充電樁電壓及電流變化頻繁，同時又需要與其他設備進行通訊訪問、信息驗證以及支付機制，所以在研發(fā)和使用過程中還需要進行電磁分析。

 ４、連接器分析

 從材料的角度來講，充電樁涉及的零配件主要有五金件，電氣元件，線纜，塑料件，需要應用到各種連接器，而充電樁作為一個長期使用的設施，不可避免的會進行多次的插拔和連接，所以要進行連接器可靠性分析。

 ５、電池仿真

 面臨全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展態(tài)勢，除鋰電池快速發(fā)展之外，釩電池與電容型電池也將步入成熟發(fā)展階段，預計將在2017年加入電動汽車行列。

未來，氫燃料電池也將在國內(nèi)陸續(xù)推廣開來，這些對于充電樁行業(yè)而言，將是絕對的利好。

 ６、結構與材料優(yōu)化

 優(yōu)化設計包括尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、形貌優(yōu)化和拓撲優(yōu)化，而表現(xiàn)在充電樁設計中則有材料節(jié)能環(huán)保、結構簡潔可靠、安裝維護方便等。在維持充電樁重要區(qū)域原結構、模態(tài)和剛度性能等基本不變的基礎上，對其他部位進行優(yōu)化達到上述目的。

 ７、電力電子器件仿真分析

 控制邏輯優(yōu)化：在不同驅動工況下，優(yōu)化電氣傳動動力集成部件及系統(tǒng)；

 熱管理：電磁損耗散熱方式和路徑設計；

 熱應力分析：優(yōu)化由熱應力和電磁力產(chǎn)生的機械形變問題。

 ８、疲勞分析

 根據(jù)疲勞理論，疲勞破壞主要由循環(huán)載荷引起。傳統(tǒng)的產(chǎn)品疲勞性能驗證需要幾年甚至更多時間來在樣機上進行大量的疲勞試驗，發(fā)現(xiàn)設計錯誤并改進。

通過CAE仿真技術用載荷譜模擬和加載，預測壽命和反饋優(yōu)化，大幅度壓縮試驗時間、縮短開發(fā)周期。

 作為行業(yè)領先的CAE技術服務公司，深圳有限元科技有限公司致力于為客戶提供高水平的專業(yè)CAE綜合服務。十年來，已為航天航空、汽車、船舶、電子電器、軌道交通、石油石化、土木建筑、裝備制造、生物醫(yī)療等領域200多家知名企業(yè)完成CAE項目和相應的技術培訓服務，其中包括汽車行業(yè)涉及到的結構強度，跌落，沖擊，振動，疲勞壽命，模流，散熱，噪音，NVH、流體分析等CAE仿真分析方案，幫助客戶高效改進產(chǎn)品設計、提高產(chǎn)品性能、節(jié)省材料成本，最重要的是節(jié)約了原本需要多次試驗的大量資金和時間，快人一步，搶占市場先機！

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