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          電控開發及測試實驗室

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          新能源汽車電控開發及仿真測試實驗室


          在新能源汽車電控系統的開發過程中,快速開發平臺和仿真測試系統是最關鍵的兩個工具,可用于提高開發效率和產品質量,縮短開發周期。

          D2P和MMC開發平臺,可以實現新能源汽車三電控制器VCU、BMS及MCU控制策略的快速開發和驗證。

          VCU/BMS/MCU HiL仿真測試系統,可以實現VCU、BMS及MCU控制策略的閉環仿真測試驗證。


          新能源汽車電控開發及仿真測試實驗室


          1.D2P開發平臺


          D2P開發平臺可以用于VCU、BMS主控板及燃料電池控制器(FCU)的控制策略開發及批量裝車。

          D2P開發平臺采用美國WOODWARD公司MotoHawk Control Solutions(簡稱MCS)解決方案,基于模型化的控制策略開發環境,汽車產品級標準硬件,可實現控制策略開發、接口硬件配置、系統標定、樣車調試、批量裝車等功能。


          D2P開發平臺框架示意圖

          D2P開發平臺框架示意圖

          產品特點:

          • 源自美國WOODWARD公司成熟的MotoTron MCS產品系列;

          • 可用于VCU、BMS主控板及FCU等多種控制器的快速開發平臺及量產裝車控制器;

          • 歐美專業供應商(Continental/Visteon)的汽車產品級硬件平臺,成熟穩定;

          • 基于模型化的控制策略開發環境,一鍵自動代碼生成;

          • 成熟的底層模塊庫,模塊化調用,市場應用超過10年;

          • 支持CCP標準,與主流標定軟件INCA, VISION, CANape無縫連接;

          • 開發、樣車和批量使用統一的軟硬件開發平臺,縮短研發周期;

          • 軟硬件不互相綁定,可一套軟件多套硬件;

          • 國內外汽車行業多領域廣泛應用。


          2.MMC開發平臺


          意昂神州聯合美國RMS 公司,為國內外廠家提供完善的電機控制算法( 功率級) 快速原型開發平臺,實現從研發至樣車生產的一體化解決方案- D2P(From Development to Production)。電機控制D2P 一體化解決方案的核心是基于模型的電機算法控制技術—MMC (Model-based Motor Control)。


          MMC 產品主要由電機控制器硬件及軟件開發包組成,軟件開發包是運行在行業通用建模環境下,且基于成熟的批產控制器硬件平臺??蛻艨梢酝ㄟ^基于模型的開發環境,結合自主的電機控制算法,實現算法設計 - 模型搭建 - 代碼生成 -硬件調試 - 產品定型,大大縮短了產品的開發周期。


          MMC平臺組成

          MMC平臺組成


          MMC平臺軟件工具包界面

          MMC平臺軟件工具包界面


          3.HiL仿真測試系統


          HiL(Hardware-in-the-Loop,硬件在環)仿真測試系統,主要用于對新能源汽車控制器進行全面深入的功能測試、故障測試及極限工況測試,并輔助工程師對測試結果分析驗證、故障再現,從而提高測試驗證及分析的手段。


          意昂神州基于多年汽車測控領域積累的工程經驗,為國內汽車行業客戶提供靈活、開放、高效、專業的新能源汽車控制器HiL仿真測試系統,該測試系統采用成熟可靠的硬件在環測試架構,基于業內著名的NI PXI開放式的硬件平臺,采用專業的實驗管理軟件,基于通用行業軟件開發的實時仿真模型,針對新能源汽車控制系統,完全滿足控制器的HiL測試要求,可以根據客戶的測試需求進行最優化的系統定制。

          HiL測試系統參考效果圖

          HiL測試系統參考效果圖


          系統架構:

          HiL測試系統整體架構主要包含三層內容,第一層次為HiL測試系統軟硬件架構;第二層次為HiL測試系統開發;第三層次為HiL測試。


          HiL測試系統架構示意圖

          HiL測試系統架構示意圖



          系統特點:

          • 系統核心板卡全部采用美國NI 成熟硬件,在自動化測試領域被廣泛應用,產品質量可靠、穩定;

          • 系統采用標準PXI模塊化硬件開放平臺,集成度高、兼容性好,易于擴展;

          • 基于配置的專業實驗管理軟件,無需編程知識,用戶可以快速搭建測試環境;

          • 支持多領域仿真軟件模型的導入及實時在線參數修改。


          3-1 VCU HiL 仿真測試系統


          VCU HiL系統用于VCU控制功能的全面測試。VCU HiL系統實時運行整車仿真模型,并通過接口板卡連接VCU控制器,模擬VCU在不同工作條件下的工作環境,實現VCU控制功能驗證、故障診斷功能驗證及極限工況驗證。

          VCU HiL測試系統效果圖

          VCU HiL測試系統效果圖


          3-2 BMS HiL 仿真測試系統


          BMS HiL測試系統用于新能源汽車電池管理系統(BMS)控制功能的測試。BMS HiL測試系統實時運行電池模型和整車模型,并通過接口板卡連接BMS控制器,模擬BMS在不同工作條件下的工作環境,實現BMS控制功能驗證、故障診斷功能驗證及極限工況驗證。


          BMS 系統一般包括主板BCU、從板BMU及高壓采集模塊三部分,BMS HiL系統支持對三部分進行單獨測試和聯合測試。

          BMS HIL.jpg

          BMS HiL測試系統效果圖


          3-3 MCU HiL 仿真測試系統


          MCU HiL測試系統用于MCU控制功能的全面測試。MCU HiL測試系統實時運行電機仿真模型,并通過接口板卡連接MCU主控板,模擬MCU在不同工作條件下的工作環境,實現MCU控制功能驗證、故障診斷功能驗證及極限工況驗證。

          MCU HiL系統效果圖

          MCU HiL系統效果圖



          主要功能:

          • MCU HiL系統主要功能如下:

          • 高速模擬MCU主控板所需的旋變信號、激勵信號、脈寬調制信號,采集MCU輸出的高頻控制信號;

          • 電機模型參數基于FEA計算,精度高,可以充分體現電機的非線性;

          • 能夠準確模擬電機參數隨電磁場飽和特性的變化;

          • 可以對復雜的非理想性的電機行為進行仿真,如高電流時電機電感的變化,高電流對電機產生轉矩的影響;

          • 基于FPGA的高速仿真,最小仿真步長可以達到2微秒。




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