지멘스, 자율주행전기차 설계 열 시뮬레이션 솔루션 출시

성능 예측 물리적 프로토타입과 테스트에 드는 비용과 시간 절감

2018-09-20 온라인기사  /  편집부

지멘스는 자율주행 전기차(Autonomous Electric Vehicle, AEV) 설계의 열 시뮬레이션을 위한 새로운 심센터(Simcenter™) 소프트웨어 솔루션을 출시했다고 20일 밝혔다.
이 솔루션은 전기차의 주행거리 확대, 승차감 최적화, 센서 설계 및 모든 자율주행(Autonomous Drive, AD) 시스템 안정성 보장 등 AEV 설계와 관련된 중요한 열 관련 문제를 해결할 수 있는 포괄적인 솔루션이다.

이언 리치스(Ian Riches) 스트래터지 애널리틱스(Strategy Analytics) 이그제큐티브 디렉터(Executive Director)는 “스트래터지 애널리틱스는 대다수 자율주행차에 전동 파워트레인이 장착될 것으로 본다. 신뢰할 수 있는 AD 성능, 긴 항속주행거리, 최적의 승차감 등으로 차별화에 성공한 OEM은 새로운 모빌리티 시대를 앞서 갈 수 있을 것이다. 지멘스의 새로운 심센터 솔루션과 같은 열 설계 소프트웨어는 OEM과 부품협력업체(Supplier)들이 차별화를 도모하고, 미래 AEV 시장 경쟁에서 우위를 차지하도록 지원하는 최적의 제품이다.”고 말했다. 

자동차 엔지니어들이 성공적인 AEV 설계를 위해서는 상호의존적인 요구사항(Interdependent requirements)을 동시에 해결해야 한다. 예를 들어 센서 퓨전 박스와 다양한 센서를 포함하는 AD 기능이 안전하게 실행돼야 하며, 이러한 센서와 다른 AD 시스템의 열 설계를 정확하고 올바르게 하는 것은 안전한 자율주행 기능을 보장하는데 필수적이다. 하지만, 고성능 AD 시스템의 열·전력 부하는 전기차 주행거리를 최대 35%까지 축소한다. 또한 쾌적한 승차감을 갖추는 데 필요한 요건과 기계 주행 행동도 차량의 전동 파워트레인 에너지 효율과 주행거리에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 따라서 AEV를 성공적으로 개발하기 위해서는, IC와 차량 통합부터 전동 파워트레인과 차량 설계에 이르는 AD 전자장치에 대한 효율적이며 상호 의존적인 열 설계가 필수적이다. 

새로운 심센터 열 시뮬레이션 솔루션은 심센터 포트폴리오의 일부로 제공되며, 설계 엔지니어가 이러한 어려움을 극복하도록 지원하기 위해 특별히 고안된 솔루션이다. 차세대 AEV 설계를 뒷받침 하는 파워트레인, 프로세서, 센서, 그 외 핵심 기술의 정밀한 열 디지털 트윈(Digital twin) 시뮬레이션을 생성함으로써, 자동차 엔지니어들이 풍부한 정보를 갖춘 전산 유체 역학(CFD)기술이 갖고 있는 강점을 최대한 활용할 수 있도록 한다. 
그 외 새로운 기능으로는 구성요소 열·전기 파워트레인 성능 동시 시뮬레이션, 전기 및 열 관리를 위한 전기모터 성능과 시스템 시뮬레이션 간 연결, 열 디지털 트윈 모델을 사용한 설계 공간 탐색 등이 있다. 또한 이 신규 심센터 솔루션은 전자 설계 자동화 도구와 CAD 설계 플랫폼에 대한 원활한 연결을 제공한다. 이에 따라 엔지니어들은 개발 초기부터 전자와 전기, 기계 영역을 넘나들며 상호 의존적 설계를 쉽게 구현할 수 있다. 

얀 루리단 (Jan Leuridan) 지멘스 PLM 시뮬레이션·테스트 솔루션 수석부사장은 “1세대 AEV를 성공적으로 개발하기 위해서는 열과 기계, 전기 설계의 지능적 통합이 필요하다. 지멘스는 이 분야에 독보적인 기술과 품질력을 갖고 있다. 새로운 심센터 열 설계 솔루션은 전동화와 자율주행 차량 기능을 다루는 솔루션으로, 설계 팀은 이를 활용해 쉽고 정확한 가상 프로토타입을 만들어 최적의 설계 효율을 낼 수 있다.”고 말했다. 



제품 상세 사항 및 출시 

설계 중심의 열 시뮬레이션을 위한  지멘스 솔루션은 네이티브 CAD 환경 내 전자·전기 파워트레인 열 시뮬레이션을 위한 심센터 FLOEFD 소프트웨어, 전기 모터 설계를 위한 심센터 모터솔브(Simcenter Motorsolve™) 소프트웨어, 1D 시스템 열 설계 공동 시뮬레이션에 대한 독보적 구성요소 설계가 가능한 1D CFD 심센터 플로마스터(Simcenter Flomaster™) 소프트웨어로 구성돼 있다. 출시는 올 10월로 예정돼 있다.<끝>

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