세계에서 가장 권위 있는 전기 자동차 경주 대회인 2019/2020 ABB FIA Formula E Championship은 곧 COVID-19 전염병에 대응하여 중단되었던 6번째 시즌의 하반기에 열릴 것이다. 레이스는 8월 5일 베를린에서 시작되며 TAG Heuer Porsche Formula E Team이 우승을 노리고 있다.
팀의 공식 파트너인 Ansys는 Porsche Motorsport 최초의 완전 전기 경주용 자동차인 Porsche 99X Electric의 설계를 개척하는데 도움을 주었다. Porsche Motorsport 엔지니어들은 Ansys의 물리 기반 시뮬레이션 소프트웨어 솔루션과 임베디드 소프트웨어 개발 도구를 사용하여 99X Electric의 최대 전력과 에너지 효율성을 크게 높여 경쟁 우위를 확보할 수 있도록 지원하는 고급 Porsche E-Performance Powertrain을 개발하였다.
99X Electric의 Powertrain이 완벽한 e- mobility 기능을 지원하고 그 어느 때보다 에너지 효율성이 높은 새로운 승용차 시대를 이끌게 되면서 Porsche의 혁신은 곧 레이스 트랙에서 도로로 확장될 것이다.
Pedal to the Metal
세계에서 가장 큰 도시 코스의 좁은 모퉁이를 돌고 가파른 경사를 이루며 극한의 속도로 질주하는 것을 상상해 보자. 자동차는 가능한 모든 에너지를 얻기 위해 에너지 효율을 높여야 하며, 경쟁사보다 더 빨리 결승선을 통과할 수 있는 속도를 제공해야 한다. 이 때에, 무엇이 당신의 차를 필요로 하게 만들 것인가?
Formula E 규정에 따르면 각 차량은 동일한 차대와 배터리를 사용해야 하지만 Powertrain은 customize할 수 있어 진정한 판도를 바꿀 수 있다.
이러한 창작의 자유에 힘입어 Porsche 엔지니어들은 Ansys 기술을 사용하여 모터, 기어 박스, 파워 일렉트로닉스 및 제어 소프트웨어를 포함한 차세대 Powertrain 구성 요소를 개발하고 통합하여 99X Electric이 각 레이스에서 최대의 에너지 효율성과 세계적 수준의 성능을 제공할 수 있도록 했다.
이러한 중요한 경쟁 우위는 운전자가 선두를 차지하거나 경주 트랙에서 선두 위치를 방어할 때 많은 전술적 옵션을 제공하여 차량의 성능을 절대 한계까지 끌어올릴 수 있도록 한다.
차세대 E-mobility 엔지니어링
99X Electric의 Powertrain의 성공 공식을 설계하기 위해 Porsche 엔지니어들은 Ansys의 시스템 수준 다중 물리 솔루션을 활용했다. 예를 들어, 99X Electric의 traction motor의 성능과 효율성은 인버터 유도 손실과 냉각력, 토크, 중량 등과 같은 측면 간의 최상의 절충을 위해 Ansys의 필드 시뮬레이션 솔버를 사용하여 최적화되었다. 배터리, 인버터, 모터, 기어박스 등의 매우 정확한 모델을 동급 최강의 강력한 설계 최적화 전략과 결합하여 Powertrain 동작을 최적화하는 Ansys의 독특한 접근 방식은 최적의 전기 Powertrain 시스템 성능을 달성할 수 있도록 허용했다.
이러한 기술을 활용함으로써 Porsche 엔지니어들은 물리적 프로토타입의 필요성을 줄임으로써 디자인 아이디어의 가상 테스트를 통해 신속하게 최적의 설계에 도달할 수 있게 되었다. 이는 중요한 서브시스템과 구성 요소에 엄청난 에너지 효율성을 제공하여 99X Electric이 트랙 전체에서 장거리에 걸쳐 극한의 속도를 유지할 수 있도록 했다.
레이스 트랙에서 Tech Lab까지
Formula E racing은 환경 친화적이고 효율적 및 경제적이며 지속 가능한 차량의 개발을 가속화한다. Formula E 2019/2020 championship race에 99X Electric의 출전으로, Porsche는 인상적인 모터스포츠 역사의 새로운 장을 쓰고 있으며, 미래 상용 e-mobility 모델을 설계하는 데 99X Electric 핵심 기술이 활용될 예정이다. Formula E Project에서 도출된 경험은 미래의 양산 차량에 적용될 것이다.
트랙에서 도로로의 이동은 Porsche가 오래전부터 해왔던 일이며, Porsche에서는 하이브리드 자동차, 완전 전기차, 경주용 자동차, 양산 차량이 거의 10년 동안 서로의 발전에 박차를 가하고 있다. 예를 들어, 최초의 하이브리드 경주용 자동차인 2010’s Porsche 911 GT3 R Hybrid는 Porsche 918 Spyder의 개발을 도왔다.
출처 : Ansys Porsche Motorsport & Ansys : Speeding E-mobility Innovation from Racetracks to Roads
