電子電路仿真軟件文章列表:

• 1、鐢佃礬浠跨湡杞歡緇嗚皥涓?錛岃蛋榪汸roteus鐢佃礬浠跨湡杞歡
• 2、電工技能——分享一款超實用的電工仿真教學接線Flash動畫軟件
• 3、免費下載~電工實訓仿真軟件
• 4、仿真驅動電池正向設計，中國電池CAE軟件的向上突破之路
• 5、新手電工接線生疏？科萊爾仿真接線軟件，初級電工快速上手

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電工技能——分享一款超實用的電工仿真教學接線Flash動畫軟件

最近利用課余時間，在學習電子維修技術，有同學分享了一款很實用的電工仿真軟件，特別適合沒有工具，也沒有實物，但想初步了解電路運行知識的同學們。現在分享給大家！

名字叫——科萊爾電工仿真教學軟件，是專為初級電工打造的一款學習軟件，這個是基于flash打造的，所以學習之前需要先在電腦安裝flash播放器，包含了元件介紹、布線原則、手動布線、自動布線等多種功能，同時還包含了實訓部分，可以讓學習者有效地提升電技術能力和知識儲備量。

包含內容

一、電工電拖實訓部分

1、異步電動機手動單項運轉控制

2、異步電動機點動控制

3、異步電動機自鎖控制

4、具有過載保護自鎖控制

5、異步電動機單向點動起動控制

6、異步電動機兩地控制

7、異步電動機連鎖正反轉控制

……

二、電工照明實訓部分

1、單極開關控制電路

2、觸摸開關控制電路

3、感應開關控制電路

4、聲控開關控制電路

5、單極開關串聯控制電路

6、單極開關并聯控制電路

7、單極開關混聯控制電路

8、白熾燈并聯電路

使用方法

1、解壓后運行“電工仿真.exe”

2、點擊需要的課程就可以學習了。

元件介紹

自動布線

手動布線和自動布線都可以試試哦

這款軟件為綠色版，下載后，直接在Windows系統打開即可以運行，不需要安裝的。大家可以自行搜索。如果找不到，也可以點擊關注我，再私信"電工仿真”，即可獲取下載鏈接哦！

我是【求知探索號】，經常會為大家分享更多實用知識，探索更大更遠闊的世界，感謝大家的閱讀，我會一直努力的，請大家多多關注哦！

免費下載~電工實訓仿真軟件

電工技能與實訓仿真教學軟件是款功能強大的電工仿真教學工具；這款軟件主要是為了幫助用戶學習電工電路知識，使您可以快速的連接電工的原理，軟件里面還內置了電工的基本常識、操作、照明電路、電動機的控制等；軟件對電工知識進行講解的時候，還進行配圖的說明，采用的教學步驟多相當的人性化，從簡單到難，讓您的學習充滿了樂趣，需要的朋友趕快下載使用！（文末是下載鏈接）

軟件特色

1、操作簡單

不需要什么電腦水平，使用軟件學習就像看書一樣。

2、簡單易懂

基本都是一段文字，任何東西都有圖例，清晰易懂。

3、內容豐富

軟件形式上有多媒體演示動畫課件和自學型交互課件，視頻部分在大型的一流企業實景拍攝，所使用的設備與工藝流程，皆為生產車間現在正在使用的生產技術。

4、情景模擬

軟件支持多媒體播放，讓你切身實際的感受儀器的使用方法、注意事項，能夠身臨其境地感受到操作儀器的逼真效果。

使用方法

1、點擊快捷圖標進入軟件的軟件主界面，包括了電工基本常識和操作、電工儀表、照明電路安裝、電擊與變壓器等；

2、點擊電工基本常識和操作包括了安全用電常識、常用電工工具、常用導線連接、手工焊接工藝等；

3、電工儀表包括了萬用表、電能表、兆歐表、直流電橋、配電板等；

4、照明電路安裝包括了熒光燈、兩地控制燈等；

5、電擊與變壓器包括了三相異步電動機、單相異步電動機、伺服電機、步進點機、直流電機、變壓器等；

6、低壓器包括了交流接觸器、繼電器、常用低壓斷路器、熔斷器、起動器、主令電器等；

免費下載~電工實訓仿真軟件鏈接：http://t.cn/E5ZPNEy（復制鏈接，在瀏覽器中打開）

如果打不開下載鏈接，可以私信小編，小編把鏈接發給你！

仿真驅動電池正向設計，中國電池CAE軟件的向上突破之路

作者：36氪 張丞丨來源：e-works

鋰電行業領域中國已經掌握了從材料、裝備、電芯制造到整車等環節，在產業鏈上已然占據了較為強勢的主導權，但是中國鋰電行業依然存在一個“阿克琉斯之蹱”，那就是電池設計仿真軟件。目前市場大部分電池企業使用的仿真軟件都是國外仿真軟件，如COMSOL的COMSOL Multiphysics軟件、Gamma Technologies的GT-Autolion軟件、Ansys的Ansys Fluent軟件等，而工業仿真軟件也是整個中國工業領域的軟肋。掌握設計仿真技術將是我國鋰電產業未來發展的一個重要目標。占據正向設計仿真技術這一產業發展的制高點，將有利于推動我國鋰電產業從依靠制造優勢轉變為依靠技術創新優勢的發展方式。

工業仿真軟件的涌現依賴于制造業的發展，一個新興制造業的發展必將帶動相關設計仿真技術的進步，從而孕育出新興工業軟件，而設計仿真的進步又將反過來推進行業整體的發展。目前鋰電池發展已經出現了多條技術路線，對能量密度、功率密度、壽命及安全性的要求越來越高，而耗時長、成本高的實驗試錯研發方法越來越難以適應下游市場的需求，因此需要在設計仿真方面實現較大的突破。同時，我們注意到電化學理論仍在不斷發展，一些相對新興的數值模擬算法也逐漸應用到電池仿真領域，這些條件為國內電池CAE仿真軟件的發展提供了較為有利的條件。

電池仿真技術正在向多尺度仿真發展

總體上看，現有的主流電池仿真軟件仿真覆蓋的尺度多集中在電芯及模組系統方面，在微觀尺度上的電化學過程的仿真能力上存在一定的瓶頸，在業界部分設計實踐過程中很難提供有效的指導，而突破這些瓶頸需要結合鋰電池電化學模型的理論創新來實現。

當前電池仿真技術主要的發展趨勢為多尺度仿真。多尺度仿真即跨越微宏觀多個尺度，在電池材料本征特性（微觀原子、分子層面）、活性材料顆粒、極片、電芯以及電池模組、電池包多個尺度上進行仿真模擬和設計優化。

下圖展示了從材料探索到系統設計的多尺度設計和模擬[1]。

圖1從材料探索到系統設計的多尺度設計和模擬

提升鋰電池正向設計能力需要從材料-結構-工藝-性能這個四面體關系出發。微觀尺度上的材料基因組、DFT、MD等方法是從材料本征特性出發，輔助篩選出新型正負極、電解液、隔膜以及粘結劑等材料，開發新的化學材料體系，滿足新型電池能量密度、功率或者安全性上的要求。另一方面，在顆粒尺度上構建真實極片結構模型，則更多是從電極微觀結構出發提高電池整體性能，且可以與制造工藝結合，優化工藝參數，實現設計與制造兩端協同優化。

微觀尺度上，原子、分子層面主要采用的理論方法包括基于密度泛函理論的第一性原理計算（DFT）、分子動力學（MD）、蒙特卡洛模擬、相場模擬等。

其中，DFT常用于計算電極材料的結構穩定性、嵌鋰電位、遷移路徑及鋰離子傳輸動力學和脫嵌鋰相變等性質[2]。但是目前可以模擬的原子數量較少，和實際情況的匹配度還不夠高。

分子動力學可以獲得原子的位置和運動速度等信息，可以揭示材料中離子的擴散機制，特別是在探測電解液溶劑化結構方面具有天然優勢，而離子電導率和介電常數也與電解液結構相關[3]。因此目前業界會使用分子動力學等方法來進行新型電解液開發時的初次篩選，即先確定一個大致的范圍，之后再通過實驗等方法進行精細的篩選，一定程度上縮短了電解液的研發設計流程和周期，可以節省一定的研發成本。但目前仍然要解決計算模擬成本較高、界面反應機理模擬仍很有限等問題。

寧德時代正在通過創立21C創新實驗室來構建AI 物理數字化研發體系，這個體系既包括多尺度計算模擬仿真和高通量計算，同時還引入了AI技術，比如機器學習式函數的力場和分子動力學方法，輔助材料篩選和設計，從數億計的材料里面篩選出最佳的材料。

中創新航也在2022全球新能源與智能汽車供應鏈創新大會上表示，公司已經通過結合仿真技術與測試的實驗技術來進行新產品研發。

圖2中創新航OS高錳鐵鋰產品材料核心技術

中創新航提到了為了解決錳鐵鋰體系導電性差、電池阻抗高、極化大的業界難題，綜合運用了包覆、摻雜、梯度設計等工藝，具體的技術設計綜合運用了實驗測試手段和材料仿真技術，包括上述提到的原子分子尺度的第一性原理和電芯尺度的電化學仿真技術，比如在設計初期可以用于評估摻雜不同過渡金屬元素之后電極材料的導電性能提高多少、內阻解決程度能有多大。

從顆粒尺度上看，在材料開發和改性的基礎上，材料組分已經確定的情況下，為最大限度發揮材料性能，優化電極的介觀結構成為提高電極及電池性能的方法途徑之一。通過材料顆粒尺度的三維重構結合鋰離子電池電化學模型，可以更直觀的研究鋰離子的濃度分布、電勢分布與電極介觀微結構間的關系。相較于經典的P2D模型，這類真實極片結構模型的仿真結果更加貼近實際。

由于考慮到顆粒尺度，這種基于顆粒尺度的電化學模型可以更好地和制造工藝相結合。

如果能夠建立電池性能與電極微結構以及工藝參數之間模型化的表達，比如正負極材料特征參數（顆粒結構、D10/D50/D90粒徑指標、石墨負極的焦原材料等）、極片結構參數（極片孔隙率、孔隙分布、曲折度）與電池倍率性能、能量密度、循環次數之間的關聯，建立相應的數學物理模型，并以此為基礎開發一套仿真軟件系統或者叫平臺，來系統地指導材料選型與電極設計將是未來的發展方向之一。

這方面歐洲的Alejandro A.Franco團隊做了一系列的工作，建立了一個模擬鋰離子電池制造過程并預測其電化學性能的多尺度仿真平臺。該仿真平臺涵蓋了電極介觀結構生成、網格劃分、有限元或有限體積以及格子玻爾茲曼（LBM）和離散元（DEM）的數值模擬仿真應用[4]。

該平臺采用粗粒化分子動力學（CGMD，coarse grained molecular dynamics）模型用于漿料制備和電極干燥過程介觀結構的生成，從電極制備工藝追溯模擬電極介觀的生成，而不是通過前述的兩類模型構建方法，因為成像技術或者模擬產生的介觀結構并不是電極的全貌，一般都是根據電極樣品的平均特性來表征電極特征。而且CGMD模型考慮了活性顆粒（AM）和碳膠相顆粒（CBD），可以評估CBD的空間位置及其對鋰離子傳輸效果這兩點對于整體電化學性能的影響[5]。

圖多尺度仿真平臺

干燥后的電極介觀結構會再通過離散元法（DEM）來模擬輥壓工藝過程、LBM（Lattice Boltzmann Model）來模擬注液過程，分析輥壓和注液對電極介觀結構的影響，包括孔徑分布、迂曲度和顆粒排列等。最后，利用有限元或有限體積法進行單體電芯尺度上的電化學仿真。如此基于3D電極介觀結構建立電化學模型，可以分析電極輥壓程度和注液過程對宏觀電化學行為的影響，可以建立輥壓和注液工藝、電極介觀結構及電池整體性能之間的聯系。從而幫助設計優化材料選型、電極結構和工藝過程[6,7]。

Alejandro A.Franco團隊還開發了電池數值模擬前處理中的網格劃分工具，該工具內置了基于MATLAB開發的體素化網格劃分算法，可以將輸入的三維電極介觀結構（無論是掃描還是重構得到的）離散成若干個四面體網格，之后網格可以輸入到COMSOL中進行宏觀尺度上的有限元仿真模擬。INNOV劃分網格時可以充分考慮孔隙以及活性材料顆粒（AM）和碳膠相顆粒（CBD）的狀態，而不是簡單的把AM和CBD簡化為一個相。INNOV還可以用來生成全固態電池的結構模型[8,9]。

圖INNOV網格劃分算法工作流程

此外，該團隊還綜合利用DoE試驗設計（Design of Experiement）、仿真模型和機器學習算法的混合建模方法，來預測材料、電極制造和電池性能之間的最佳組合。即將DoE試驗和仿真模型得到的結果，經過一個數據驅動的隨機電極介觀結構生成器擴大樣本，再將這些樣本用于訓練機器學習算法，以求得到制造工藝參數與電極性能之間的關系。有效評估輥壓壓力、電極組分和初始孔隙率對極片孔隙曲折度、離子/電子電導率等電極微結構特征的影響，進而發現其對電池電化學性能的作用規律[10]。

中國電池CAE軟件的突破口在于電化學理論和數值算法創新及數據積累

綜合來看，中國電池CAE軟件的突破口一方面在于電化學建模逐步深入到電極微觀和介觀顆粒尺度，這部分國內國外基本處于同一起跑線，另一方面一些相對新興的數值模擬技術被用來探究介觀尺度上的電化學反應過程機理。國內電池CAE軟件應當聚焦這兩個方面進行突破。同時要使用恰當的模型降階、時間離散等計算加速方法，兼顧模型的精度和計算效率。

一是不斷優化仿真模型及其控制方程，及時跟蹤電池仿真在微觀、介觀尺度上的前沿進展，將精度更好的理論模型內置在軟件之中，并開發出適配電池仿真領域的網格劃分工具。其次是可以向COMSOL學習，保持軟件的開放性，這一點是指在建模階段仿真工程師可以自定義修改設立控制方程組（偏微分方程組）及其假設條件，而不是只能采用軟件內置的方程組。軟件不斷跟進業界的先進實踐經驗，通過加強與業界人員的合作來優化迭代自身軟件求解器的性能。相較于其他成熟的仿真領域，這一點對于電池領域的仿真軟件更為凸顯。

求解方法方面注重運用新的求解方法，并將多種數值算法結合起來，比如LBM、DEM、FEM和FVM結合起來，并注重數值計算方法和工程實際業務場景深度結合。同時工業仿真軟件需要權衡精度和效率，這就需要恰當地使用降階模型、伽遼金投影法、時間離散方法如龍格－庫塔法（Runge-Kutta methods）等計算方法，盡可能確保在不損失仿真精度的情況下提高計算效率。

除了理論模型和數值算法，仿真軟件還需要注重工程經驗的積累，特別是對于電池這一非線性的復雜系統來說。因此，一方面，國內電池CAE軟件公司需要在產品功能上加強與實驗測試數據的結合，為設計和仿真人員提供更便捷的仿真服務。具體而言，電池仿真通常需要大量參數輸入，部分參數需要標定和實驗以及文獻參考得來，如果積累了大量的真實測試數據，就可以提供一個豐富的數據庫，更加方便快捷提供模擬仿真所需參數，避免因為仿真人員標定出現問題帶來較大的偏差，進一步縮短設計驗證周期。

另一方面，國內電池CAE軟件公司需要注重加強與電池企業的合作，更好地積累測試和實際制造的數據，以此優化仿真軟件性能，更好地實現設計仿真與制造工藝協同。總之，要充分利用好我國掌握鋰電全產業鏈這一龐大制造規模的優勢，因為海量測試和制造數據中蘊藏著巨大的數據優勢，利用好這些數據資產，有利于國內電池CAE軟件公司加速發展起來。

仿真與測試相結合，數據平臺實現研發全流程協同

研發不僅僅是仿真。研發過程中仿真-測試共同產生的海量數據蘊藏著重要價值，因此工業仿真軟件不僅僅要沉淀工藝經驗知識的仿真數據，還需要沉淀研發管理、設計仿真的數據管理經驗，將設計-仿真-測試全流程標準化。

仿真軟件公司介入研發測試數據管理具有重要意義：仿真-測試綜合服務有利于為客戶提出更多有價值的研發建議，提高客戶粘性；可為未來引入AI和計算材料學方法打下良好的數據基礎。

在提供研發數據治理、電池電化學參數、表征數據、測試數據和材料等數據體系化存儲功能的基礎上，更重要的是，國內電池仿真軟件公司還可以為企業提供一個統一的研發數據管理分析平臺。

研發數據分析平臺可以為用戶提供自動化、標準的測試和仿真分析報告，幫助電池企業實現電池研發數據的全過程追溯，以及跨部門、跨組織的研發協同。企業可以通過數據平臺對測試過程數據和結果數據進行分析和規律挖掘，盡可能地運用AI等技術提煉出電池內部機理規律，縮短電池的研發周期。

同時電池仿真軟件如果能夠幫助企業有效管理研發所用到的材料數據，將大大減輕企業仿真負擔、提升仿真精度。因為電池研發也會涉及到種類繁多的金屬和非金屬材料，不同供應商提供的同種材料、不同工藝制備出來的同類型材料都可能在材料屬性特征上存在差異，加上摻雜、包覆等多種工藝，使得電池材料的管理也非常復雜。仿真軟件公司通過綜合企業內部的試驗、設計、歷史積累數據和企業外部材料信息數據資源，幫助企業打造一個企業級的電池材料數據管理系統，可以幫助企業更加方便地獲取準確的材料數據，將有效提升企業電池研發仿真精度與效率。

光明在前，道阻且長

電池仿真技術無論是在理論上還是數值模擬方法上都存在拓展的空間，這就為國內電池仿真軟件發展提供了技術研發上的條件和空間。而國內電池全產業鏈的龐大制造規模優勢，潛在的測試數據規模優勢，也為國內電池CAE仿真軟件的發展提供了豐厚的土壤。新興制造業發展勢必帶來新產品和新工藝的開發，進而產生新的設計和仿真需求，為促進仿真軟件的發展提供了市場條件。從這個角度上說，電池仿真是國內CAE仿真軟件的一個突破口。

目前國內已經出現一些電池仿真軟件公司，如易來科得、深勢科技、屹艮科技、鴻之微、海仿科技等。

工業仿真軟件發展周期長、開發難度很高，以多物理場仿真軟件COMSOL公司為例，公司在1998年發布了COMSOL Multiphysics的首個版本，迭代發展到今天也已經走過近30年。開發工業仿真軟件需要數學、物理、化學、流體力學、材料科學、計算機技術等眾多基礎科學和工程科學的科技人才。而且工業軟件只有邁向高端這華山一條路可以走，工業仿真軟件企業需要從創立之初就秉承著研發高端技術產品的信念，才有可能從小到大、從弱到強發展起來。

實現電池領域的多尺度多物理場耦合仿真道阻且長，需要多學科人才、知識積累乃至多個細分軟件工具的融合，希望未來國內能有越來越多的公司、人才投入到電池仿真領域中來，一起匯聚成為電芯設計仿真領域磅礴的中國力量！

參考文獻

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5.Chouchane M,Rucci A,Lombardo T,et al.Lithium ion battery electrodes predicted from manufacturing simulations:Assessing the impact of the carbon-binder spatial location on the electrochemical performance[J].Journal of power sources,2019,444(Dec.31):227285.1-227285.6.

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8.Chouchane M,Rucci A,Franco A A.A Versatile and Efficient Voxelization-Based Meshing Algorithm of Multiple Phases[J].ACS Omega,2019,4(6):11141-11144.

9.Chouchane M,Franco A A.An Invitation to Engage with Computational Modeling:User-friendly Tool for In Silico Battery Component Generation and Meshing[J].Batteries&Supercaps,2021.

10.Duquesnoy M,Lombardo T,Chouchane M,et al.Data-driven assessment of electrode calendering process by combining experimental results,in silico mesostructures generation and machine learning[J].Journal of Power Sources,2020,480:229103.

轉自公眾號：PLM之神

新手電工接線生疏？科萊爾仿真接線軟件，初級電工快速上手

新手電工接線生疏？科萊爾仿真接線軟件，初級電工快速上手！

電工技術含量相當的高，很多初級電工對于接線都很生疏，那該如何快速上手提升接線技術能力和知識儲備量呢？

電工日常必備的3D動畫仿真模擬接線軟件，對于零基礎電氣三無（無基礎無經驗無硬件）人員而言，這款電工學習軟件將是你的不二之選。包含原件介紹、布線原則、手動布線、自動布線等功能，還有實訓部分，3D仿真還原快速上手！

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含電工電拖實訓和電工照明實訓兩部分，無需安裝，打開即用！

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