e-Mobility 혁신을 위한 시뮬레이션의 역할

e-Mobility 빠른 혁신을 위해 꼭 필요한 시뮬레이션

전기화, 연결, 자동화, 공유 이 네 가지 기능은 자동차 및 운송 산업에 획기적인 영향을 미치는 트렌드입니다.

이렇게 상호 연결되는 추세로 다양한 인프라들이 계속해서 통합되고 있으며, 산업에는 지난 수십 년 동안 발생한 변화보다 향후 몇 년 동안에 더 많은 변화가 찾아올 것입니다.

공유 모빌리티 산업은 전 세계적으로 새로운 시도들이 일어나고 있음과 동시에 빠르게 성장하고 있습니다.

북미 지역만해도 자동차 공유 서비스를 하고 있는 400개 이상의 도시가 있으며, 120개 이상의 도시가 자전거 공유 시스템을 시작했습니다.

특히 자동차는 2015년부터 2020년에 운전 보조 기술 및 안전 기술로 인해 매출이 거의 4배가 된 커넥티드카 시장에서 자동차를 둘러싼 여러 인프라와 함께 발전하고 있습니다.

블룸버그통신은 전기자동차의 신규 등록자들이 매일 기록을 세우고 있다고 말합니다.

2022년까지 전기자동차의 가격은 기존의 내연 기관 차와 동일한 비용일 것이며, 2040년까지 모든 신차 판매량의 35 %를 차지할 것으로 보입니다.

e-Mobility 또는 electric-mobility는 전기 파워트레인 기술, 차량 내 정보, 통신 기술 및 연결된 인프라를 사용하는 깨끗하고 효율적인 전기자동차 또는 하이브리드 차를 의미합니다.

e-Mobility 시스템은 복잡하고 새로운 설계 및 개발 문제를 야기하는 배터리, 전력 전자 및 전기 모터를 포함한 새로운 핵심 요소들을 추가합니다.

이와 같은 복잡한 시스템상에서 이러한 문제를 해결하려면 0D 및 1D 시스템 도구와 3D 다중 물리 시뮬레이션 도구를 사용하여 멀티 도메인 모델 기반 개발을 사용하고 결합하는 것이 중요합니다.

경량화는 배터리가 무거울뿐만 아니라 넓은 공간을 차지하고 충전 당 역학 및 주행 거리가 배터리 수와 차량 총 중량에 따라 달라지는 중요한 측면입니다.

차량 내 여러 시스템의 소음을 차단하는 내연 기관은 이제 더 이상 존재하지 않을 것이며, 소음 및 진동 엔지니어는 NVH 솔루션을 사용하여 차량의 소리 및 진동 특성을 제어하는 획기적인 방법을 찾아야하며, 이는 향후 전기자동차에 대한 중요한 판매 포인트입니다.

입력 구동 사이클 (속도 vs 시간)을 사용하는 차량의 시스템 모델은 엔지니어에게 배터리의 충전 상태 또는 전기 기계의 전력 요구와 같은 주요 지표를 제공할 수 있습니다.

컨셉 단계에서 전기 모터를 설계하는 방법은 전력 전자 장치에 직접 연결되고 일정한 전력을 광범위하게 전달하는 고효율 저중량 기계를 달성하는 데 중요합니다.

전기 모터에 대한 열 효과 역시 엔지니어가 특별한 주의를 기울여야 하는 핵심 요소입니다.

전기자동차의 연결성 및 전자파 적합성 (EMC)은 기존 내연기관 차량과 미래 자동차에게 중요한 요소입니다.

EMC는 전자 및 전기 시스템과 구성 요소가 서로 가까이 있을 때 올바르게 작동하는 기능을 설명합니다.

특히 전기자동차 및 하이브리드 자동차는 고전압, 비선형 부품 및 전자 시스템의 수가 증가하여 원치 않는 전자기 노이즈 및 간섭을 일으켜 자동차 제조업체 및 공급 업체가 국제 표준 및 국제 표준에 정의된 필수 EMC 테스트를 통과하지 못하게 될 수 있습니다.

차량을 국내 또는 다른 지역에서 판매하기 전에 필수로 이행하고 통과해야 하는 테스트 등 차량 개발 프로세스가 진행되는 동안 EMC에 대한 전자파 시뮬레이션의 사용은 증가하고 있으며, 여기서 주요하게 쓰이는 부분 중 하나가 EV의 하드웨어 프로토타입을 사용하기 전에 사전 검증을 위한 EMC 테스트의 시뮬레이션으로 초기 결정을 내리는 것입니다.

아래의 이미지는 최근에 출시된 전기 SUV에 대한 EMC 테스트를 보여주고 있습니다.