圖3：領先的配電系統工具可以分析直流電現象、溫度效應等。通過高效的相互合作，一個系統建模工具集可以增加對時間域和交流電行為的多物理分析和預測。

　　配電系統平臺與系統建模工具的配對解決了高電平設計的權衡問題，例如比較感應電機與無刷直流電機的駕駛性能或電池壽命。同樣，這也有助于決定低電平設計的取舍問題，例如電機驅動效率與轉換頻率或功率設備組件選擇。

　　近年來，復雜的控制系統（如碰撞躲避系統）增加了汽車網絡的通信量，因此需要擴大相應的網絡容量。電動汽車和混合動力汽車也延續了這一趨勢。一個簡單的混合動力汽車停止/啟動發動機系統可能涉及多達26個獨立電子控制單元之間的通信2。最后，Flexray（10兆比特/秒）等技術將取代更舊、速度更慢的 CAN（1兆比特/秒）網絡。顯然，選擇一個能建立各種抽象性和復雜性水平不同的網絡架構和協議模型的配電系統解決方案非常重要。

　　支持安全性

　　對人類來講，大于80伏的直流電即可致命。由于有些電動汽車和混合動力電動汽車的電壓可能達到600伏直流電，因此每種能想象得到的安全隱患都必須要考慮到。

　　在配電系統工具的幫助下，設計師的責任是驗證新設計是否符合功能要求和企業標準，同時還要最大程度地降低使用者在可預見的操作條件下受傷的風險。這包括創建腳本來檢測缺陷，如潛在電路，另外在設計時還必須考慮到正常操作條件以外的情況。一個功能齊全的配電系統將提供失效模式與效果分析工具來幫助完成這一步驟。

　　電子干擾具有自己的規律

　　當今的汽車都配有復雜的電子控制系統，整輛車使用了許多低電平感應器信號，因此相互間的干擾也就變得越來越稀松平常。電動汽車和混合動力汽車將要解決這些問題。

　　基本上同時運作的高電壓轉換負荷與低電平信號和網絡之間的結合必然會帶來噪音和交叉耦合的問題。設計工程師必須解決這些實際問題，同時還需要滿足國際標準化組織 （ISO） 和汽車工程師協會 （SAE） 等機構提出的嚴苛標準。

　　當能源“輻射體”（源）通過某種“路徑”變成出現不良反應的“受體”時，電磁干擾問題就會出現。總體說來，為達到性能、重量和成本目標，源和受體規格很可能是固定的，因此設計師將只能對路徑進行控制。

　　輻射體和受體設備的置放及鄰近狀態會對電磁干擾行為造成影響。在設計初期的架構構建階段，設計師可使用配電系統工具，根據具體設備指定的分離規則創建自定義的約束。

　　信號分離也會產生影響。就某些應用（尤其是航空領域應用）而言，分離被納入了規則。一款有用的配電系統工具集應該能夠在需要的時候接收獨立線路的分離代碼，然后將這一信息傳送至 MCAD 工具，用于三維分析。同樣地，該工具必須能夠在從定義一直到 MCAD 布局和制造繪圖的過程中管理同軸屏蔽。

　　和之前描述的建模工具一樣，基于有限元 （FE） 的電磁兼容和熱分析解決方案可與配電系統相互作用。KBL 是這兩款工具集之間的一種常見門戶系統。

　　架構構建挑戰

　　對于開發任何類型電動汽車平臺的汽車設計師來說，需要考慮的配置有很多，而且還要以最理想的狀態安裝進車內。這就會不可避免地出現一些問題，由于電動汽車平臺仍然是新事物，許多問題都幾乎沒有公認的解決方案：

　　電池可用的空間有多大？它們將如何充電？

　　電池需要“分開”置于兩處或更多地方嗎？

　　怎樣的發動機配置最適合車輛的預期用途？

　　設計師所選擇的配電系統工具必須能夠幫助他們評估采用不同設計方案對成本和重量的影響，從而生成圖形和數字報告。想象一下設計師是如何包裝一系列混合動力電動汽車的電池的。解決方案將可能包括在汽車后面安裝一個電池組或兩個電池組（如圖4所示）。

　　圖4：兩個電池置放方案可能產生兩種不同的重量、成本等。

　　通過使用虛擬原型替代實體模型，配電系統設計工具使設計師能夠迅速構建兩種解決方案的場景，確定哪種方案的重量更輕、使用的電線和組件更少等。創建自定義報告甚至根據對于項目目標的重要性改變各個設計約束的優先順序都是有可能的。

　　結論

　　電動汽車平臺給設計師帶來了很多新的挑戰，從電池置放到配電，再到消除高低電平信號之間的串話。如今領先的配電系統設計環境融合了這些設計師完成產品計劃和應對未來純電動車需求所必備的特征。