本資料では、EV開発におけるバッテリー、モーター、インバータ・コンバータに関する課題解決にご活用いただきたいシミュレーションをご紹介しています。

本資料でご紹介するシミュレーションに利用したのはマルチフィジックス・システムシミュレーションツール「GT-SUITE」。GT-SUITEは膨大な内燃機関の冷却計算実績があり、精度やツールとしての扱いやすさが確立されている、流体と熱構造計算の両方でモデルの粒度を自由に選択できる、モデル構築や結果処理の機能が充実しているなど、ユーザーの作業効率を重視した開発が進められてきたツールです。

【バッテリー】セル設計、劣化予測、冷却、熱暴走​
バッテリー開発と一言で言っても、対象製品によって解析における課題は様々です。​
OEMメーカー様では、バッテリーパックのBMS制御や車両走行状態におけるシステムレベルでの要求仕様などを机上検討できることが必要ですし、バッテリーメーカー様では要求性能を達成するためのより良いセル設計をパラメータスタディや最適化計算が必要です。

【モーター】冷却、電費、熱評価​
モーター単体やシステムとしての熱・電費評価、EV走行の実使用環境におけるモーター部品の熱予測、冷却構造の検討などが机上検討の対象となるでしょう。このとき、モデル構築には工数をかけずに多くのケースにトライしたり、パラメータスタディができなければなりません。
モーターの構造物をCADデータから1Dまたは3Dの熱計算モデルに置き換えることができるツール（GEM3D）が用意されていること、作成した多数のモデルを誰が見てもわかりやすいように管理できるのもGT-SUITEの特長です。

【インバータ・コンバータ】回路設計上流での検討​
インバータ・コンバータの小型化はもちろん、急速充電、出力・電装品の増加などによって高電圧化して蓄電するなど、高効率化に対してのニーズが高まりつつありますが、この傾向は、今後もしばらく続くものと考えています。​
GT-SUITEには、スイッチング周波数増加と背反して発生するスイッチング損失の増加を回路計算上で見積もりことができるオプション機能（GT-PowerForge）があります。

EV開発へマルチフィジックス・システムシミュレーションの活用にご興味ある方は、ぜひ一読ください。 ​