2.ANSYS仿真开发工具链

NSYS电池模拟解决方案

2.1ABDT

ABDT是一个针对电池的垂直应用，可以让非专家用户在不同设计阶段、针对不同设计目标进行大量仿真分析。包括几何细节、成本、物理尺度等方面。

电池仿真是多尺度及多物理场耦合的应用，ANSYS提供全方位的电池仿真工具，而且通过降阶模型ANSYS可以集成各种不同的模型用于电池系统级仿真。

2.2  电池层级–PouchCellThermalSimulation

电极层级电化学同电池层级热仿真同时进行。电化学仿真提供发热量用于电池热仿真，电池热仿真返回局部温度值给电化学仿真。

2.3模块层级和封装层级

2.3.1   详细模块级仿真

ANSYSFluent提供了丰富的物理模型，可用于电池热管理、电机散热分析，以及空气动力学、噪声、整车热管理、空调舒适性分析等，可实现从稳态到瞬态不同工况下的精确而可 靠的流动和传热仿真。

2.3.2   降阶模型(ROM)-提高热仿真效率

CFD作为通用热分析方法，是非常精确的，但计算量巨大，难以用于系统分析。

降阶模型(ReducedOrderModel)可以极大的缩短计算时间，是进行系统分析的重要技术。

2.3.3   封装层级模型

2.4系统层级

将封装模型引入动力总成系统仿真控制系统中的电池及电机控制器

2.5电机设计软件ANSYSMaxwell

Maxwell包含二维和三维的瞬态磁场、交流电磁场、静磁场、静电场、直流传导场和瞬态电场求解器，能准确地计算力、转矩、电容、电感、电阻和阻抗等参数，并且能自动生成非线性等效电路和状态空间模型，用于进一步控制电路和系统仿真，实现此部件在考虑了驱动电路、负载和系统参数后的综合性能分析。

     自动自适应网格剖分

□      动态链接到ANSYSSimplorer

    瞬态运动

    永磁体温度依存性

    大型工程设计求解速度更快

2.6CFD软件-FLUENT

FLUENT是通用CFD软件包，用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动。由 于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，使FLUENT在转换与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料 加工、燃料电池等方面有广泛应用。目前与FLUENT配合最好的标准网格软件是ICEM。

2.7系统级热流体仿真软件–Flownex

Flownex在设计、优化复杂的热流动环境或者简单的流体控制系统过程中，准确、快速 和高效的模拟将帮助工程师提高工作效率。Flownex是一个集成了CFD 程序的管网系统设计软件，主要用于帮助工程师设计、模拟和优化复杂热流系统。Flownex具有强大的仿真能力，可计算气体、液体、气体混合物以及均匀两项流的流动；能模拟分析快速变化及慢速变 化的动态过程；能够计算流体和固体之间的热交换。

3.西门子与ANSYS开发工具对比

整体上看，西门子旗下的开发工具链相比ANSYS更加完善，软件数量更多，不同软件之 间配合更好。

电芯设计方面，西门子的BatteryDesignStudio（BDS）作为专门的电芯设计软件可独立 设计电芯方案，分析电芯性能，比较仿真和实验结果，且可以导出设计文件与Star-ccm 进行配合；ANSYS并无这样独立的电芯设计软件。

CFD软件方面，Star-ccm 与FLUENT水平相当，Star-ccm 包含CAD建模、网格划分等功能，而FLUENT则需要靠其他软件辅助实现。

系统软件方面，Amesim相较于Flownex更胜一筹，前者支持单、多领域复杂模型的整体一维仿真和各组成部分间的相互影响，工具库内组件齐全，功能丰富；而后者则注重于设计、优化复杂的热流动环境或者简单的流体控制系统。

电机设计软件方面，由于专业知识和工作内容的原因对两款软件了解不够充分，故不做比较。

综上所述，为了更系统的工作流程和结果之间更好的匹配效果，西门子的开发工具链对于我们更加合适。