Simcenter Amesim 2604: Automatisierte thermische Validierung von Elektrofahrzeugen

Simcenter Amesim 2604: Automatisierung der thermischen Validierung von Elektrofahrzeugen

ChampionXperience Team

5. Juli 2026 6 Minuten Lesezeit

Moderne Elektrofahrzeuge benötigen immer komplexere Thermomanagementsysteme, um Batterieleistung, Ladegeschwindigkeit und Fahrkomfort zu optimieren. Da sich diese Simulationsmodelle ständig weiterentwickeln, wird die manuelle Validierung jedes Updates zeitaufwendig und fehleranfällig. In diesem Artikel zeigen wir, wie Simcenter Amesim 2604 und sein Test Execution Manager (TEM) die Validierung von Thermomodellen für Elektrofahrzeuge automatisieren und Entwicklungsteams so helfen, Testzeiten zu verkürzen, die Genauigkeit zu verbessern und die Entwicklung zu beschleunigen.

Der Engpass bei der Validierung des Wärmemanagements von Elektrofahrzeugen

Haben Sie schon einmal stundenlang zwei sich überlappende Temperaturkurven betrachtet und versucht, mit zusammengekniffenen Augen zu prüfen, ob Ihr neuestes 1D-Systemsimulationsmodell mit Ihren physikalischen Testdaten übereinstimmt? Wenn Sie Kühlkreisläufe, Batteriethermomanagementsysteme oder Klimaanlagen für Elektrofahrzeuge entwickeln, kennen Sie diese Frustration nur allzu gut. Das Thermomanagement von Elektrofahrzeugen ist unglaublich komplex und muss Batterielebensdauer, Fahrkomfort und die thermischen Anforderungen beim Schnellladen gleichzeitig berücksichtigen.

Mit zunehmender Größe dieser Simulationsmodelle wird deren manuelle Validierung zu einem massiven Engpass. Jedes Mal, wenn eine Bibliothek aktualisiert, ein Parameter angepasst oder eine neue Softwareversion veröffentlicht wird, müssen die Ingenieure ihre Modelle erneut überprüfen. Dieser mühsame Prozess verlangsamt die Entwicklung und birgt das Risiko menschlicher Fehler. Glücklicherweise hat Siemens eine bahnbrechende Lösung zur Automatisierung dieses Prozesses entwickelt.

Warum die manuelle „Schätzung“ nicht mehr ausreicht

Traditionell beruht die Modellvalidierung auf visueller Inspektion. Ein Ingenieur vergleicht die Simulationsergebnisse mit experimentellen Testdaten, betrachtet die Kurven und trifft eine subjektive Beurteilung. Dies mag für einen einzelnen, einfachen Kühlkreislauf funktionieren, stößt aber bei den komplexen Architekturen moderner Elektrofahrzeuge schnell an seine Grenzen.

Moderne thermische Modelle für Elektrofahrzeuge umfassen Hunderte von Variablen, transiente Fahrzyklen und Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Bereichen. Visuelle Prüfungen sind nicht nur zeitaufwendig, sondern auch nicht skalierbar. Bei fünfzig verschiedenen Testfällen für diverse Fahrzeugkonfigurationen wird die manuelle Validierung schnell unpraktikabel. Entwicklungsteams benötigen daher eine wiederholbare, objektive und automatisierte Methodik, um die Modellintegrität in jeder Iteration zu gewährleisten.

Einführung des Test Execution Manager (TEM) in Simcenter Amesim 2604

Um diese Validierungsprobleme zu lösen, bietet Siemens den Test Execution Manager (TEM), ein kostenloses Add-on für Simcenter Amesim. Ursprünglich zur Vereinfachung von Nicht-Regressionstests entwickelt, wurde TEM in der neuesten Simcenter Amesim 2604 .

In dieser neuesten Version kann TEM nun als Windows-Systemtray-Dienst ausgeführt werden, was die Hintergrundausführung und nahtlose Automatisierung ermöglicht. Noch wichtiger ist, dass Simcenter Amesim 2604 den direkten Vergleich mit früheren Zeitreihenergebnissen ermöglicht und Regressionstests bei Software-Updates dadurch erheblich vereinfacht. So können Sie sofort überprüfen, ob ein Upgrade Ihrer Softwareversion oder die Änderung Ihrer benutzerdefinierten Bibliotheken Ihre bestehenden Modelle nicht beeinträchtigt hat.

Objektive KPIs statt subjektiver Kontrollen definieren

Die Kernphilosophie von TEM besteht darin, die subjektive visuelle Validierung durch quantifizierbare Leistungskennzahlen (KPIs) und strenge Bestehens-/Nichtbestehenskriterien zu ersetzen. Anstatt zu sagen: „Die Kurven sehen annähernd richtig aus“, definieren Ingenieure präzise mathematische Grenzwerte. Beispielsweise kann ein Modell eines Kühlsystems für Elektrofahrzeuge so programmiert werden, dass es die Validierung nur dann besteht, wenn:

Der absolute Temperaturfehler am Ende eines Fahrzyklus beträgt weniger als 0,1°C.
Die kumulative Fehlersumme über den gesamten Übergangszyklus bleibt unter 1,0°C.
Die Spitzendrücke überschreiten einen bestimmten Sicherheitsgrenzwert (z. B. 2,5 bar) nicht.

Durch die Festlegung dieser strengen Grenzwerte schaffen Sie eine Art digitalen Kontrollmechanismus. Sobald eine Änderung das Verhalten des Modells außerhalb dieser Toleranzen verändert, meldet die Testsuite dies sofort.

Der automatisierte Validierungsworkflow erklärt

Die Einrichtung der automatisierten Validierung mit TEM ist ein strukturierter, schrittweiser Prozess, der sich nahtlos in Ihren bestehenden Engineering-Workflow einfügt:

1. Einrichtung der Umgebung

Zunächst konfigurieren Sie Ihr Systemmodell in der vertrauten Simcenter Amesim- Oberfläche. TEM scannt Ihr Modell automatisch und identifiziert Nachbearbeitungsvariablen und -parameter, die als Validierungskriterien verwendet werden können.

2. Kriterien für Bestehen/Nichtbestehen definieren

Als Nächstes definieren Sie Ihre Ziel-KPIs. Sie können absolute Toleranzen, kumulative Fehlergrenzen festlegen oder aktuelle Läufe direkt mit historischen Zeitreihendaten vergleichen, um die Konsistenz über verschiedene Modellversionen hinweg zu gewährleisten.

3. Automatisierte Testausführung

TEM übernimmt die rechenintensive Arbeit. Es führt einzelne Simulationsläufe oder Testreihen automatisch durch. Da es als Systemdienst im Hintergrund laufen kann, können Sie parallel an anderen Aufgaben weiterarbeiten, während Ihre Modelle validiert werden.

4. Umfassende Berichterstattung

Nach Abschluss der Ausführung fasst TEM die Ergebnisse in einem übersichtlichen, einheitlichen Bericht zusammen. Dieser hebt hervor, welche Tests erfolgreich waren, welche fehlgeschlagen sind und wie groß etwaige Abweichungen genau ausfallen. So können Sie problematische Bereiche des Modells schnell identifizieren und beheben.

Vergleich von manueller und automatisierter Validierung

Um die Tragweite der Integration von TEM in Ihren EV-Entwicklungszyklus zu verstehen, betrachten wir, wie es sich im Vergleich zu traditionellen Validierungsmethoden schlägt:

Merkmal / Metrik	Traditionelle manuelle Validierung	Automatisierte Validierung mit TEM
Validierungsmethode	Visuelle Prüfung überlappender Kurven	Objektive KPI-Schwellenwerte und mathematische Grenzen
Zeitaufwand	Stunden- oder tagelanges manuelles Eintragen und Vergleichen	Minuten (bis zu 90 % Reduzierung der Validierungszeit)
Skalierbarkeit	Extrem niedrig; schwer auf mehrere Varianten übertragbar	Hoch; führt automatisierte Stapelverarbeitungen über Dutzende von Konfigurationen hinweg durch
Regressionstests	Anfällig für Fehler bei Bibliotheks- oder Softwareaktualisierungen	Automatisierter Vergleich mit historischen Zeitreihendaten
Versionskontrolle	Verbindung zu Modell-Repository-Aktualisierungen unterbrochen	Direkt integriert in Git-basierte Workflows

Git-Integration und CI/CD-Pipelines

Für moderne Entwicklungsteams sind Systemmodelle wichtige Instrumente der Zusammenarbeit. TEM integriert sich direkt in den Simcenter Client für Gitund schafft so eine robuste, versionskontrollierte Entwicklungsumgebung. Wenn ein Entwickler einen neuen Branch erstellt – beispielsweise ein optimiertes Design für eine Batteriekühlplatte –, kann TEM die vordefinierte Validierungssuite automatisch ausführen, bevor der Branch in das Master-Repository übernommen wird.

Erfüllt das Modell alle KPI-Kriterien, erfolgt die Zusammenführung reibungslos. Schlägt sie fehl, kennzeichnet das System den entsprechenden Branch, um zu verhindern, dass fehlerhafte oder nicht verifizierte Modelle die gemeinsame Bibliothek des Teams beeinträchtigen. Da TEM zudem die Ausführung über die Kommandozeile und die API-Integration unterstützt, lässt es sich nahtlos in CI/CD-Pipelines (Continuous Integration/Continuous Deployment) von Unternehmen integrieren.

Durch den Verzicht auf manuelle Prüfungen und die Einführung automatisierter Validierungsverfahren können die Entwicklungsteams die vollständige Modellintegrität wahren, Engpässe beseitigen und ihre Entwicklungszyklen für Elektrofahrzeuge deutlich beschleunigen.

Wie handhabt Ihr Entwicklungsteam aktuell die Validierung und Regressionstests von Simulationsmodellen? Teilen Sie uns Ihre Erfahrungen in den Kommentaren mit oder abonnieren Sie unseren Newsletter, um unseren nächsten Artikel zur effizienten Wiederverwendung von Modellen mithilfe der Git-Suchfunktionen nicht zu verpassen!

Dieser Leitfaden basiert auf Erkenntnissen aus dem offiziellen Siemens Simcenter Blog.