Pour les véhicules électriques, l'électronique de puissance est essentielle à plusieurs fonctions, mais le composant le plus important est peut-être l'onduleur de traction, qui convertit la puissance de courant continu d'une batterie haute tension (HT) en puissance de courant alternatif pour alimenter les moteurs de traction d'un véhicule électrique. Aujourd’hui, différents concepts d’entraînement tels que le moteur à axe avant, le moteur à axe arrière ou même les moteurs-roue exigent une grande précision, des fréquences fondamentales plus élevées et différents concepts de moteur. Le développement est toujours axé sur l’amélioration des performances et du rendement, ce qui conduit à de nouvelles approches de contrôle, de nouveaux concepts d’entraînement, de nouveaux équipements d’électroniques de puissance (ex. : carbure de silicium, SiC) et de nouveaux types de moteur. L’unité d’entraînement est utilisée par différentes fonctions du véhicule et doit être intégrée au réseau du véhicule. Cela rend également le processus d’intégration et le développement des interfaces plus complexes.
En outre, les systèmes de moteur électrique sont également utilisés dans une large gamme d’autres applications. Des systèmes d’entraînement et des approches de commande similaires avec des moteurs encore plus puissants sont utilisés dans des applications industrielles ainsi que dans des applications aéronautiques, ferroviaires et hors route. Et les véhicules électriques actuels sont équipés de nombreux moteurs auxiliaires dans des applications telles que la climatisation, les systèmes de direction assistée électromécaniques ou les systèmes de freinage électronique.
Les défis
Par rapport aux moteurs conventionnels, où l'unité de commande fournit uniquement les signaux de commande et où l'énergie est générée par la combustion, les unités de commande des machines électriques doivent fournir la puissance d'actionnement complète. Il en résulte des exigences particulières pour l’interfaçage des systèmes de développement et d’essai. En outre, les systèmes électriques sont beaucoup plus dynamiques et nécessitent donc des simulations considérablement accélérées. La machine électrique étant non seulement utilisée pour la propulsion mais aussi pour le freinage par récupération, ce système est critique pour la sécurité et nécessite des tests approfondis pendant la phase de développement et la validation successive des nouvelles versions logicielles. Cela entraîne de nombreuses exigences de test. Les systèmes dSPACE supportent toutes les étapes du développement, du prototypage rapide à la génération de code, en passant par les tests SIL, les tests HIL et même la simulation HIL de puissance, aidant en permanence nos clients à améliorer la fiabilité, la densité d'énergie et l'efficacité. Les points suivants sont essentiels pour atteindre ces objectifs :
- Des fréquences de commutation accrues
- Des topologies moteur et d’électronique de puissance plus avancées
- Des performances et une complexité accrues du contrôleur
- Des tensions système de plus de 1000 V
Nos solutions pour les moteurs de traction
dSPACE propose des solutions complètes pour les tests SIL (Software-In-the-Loop), le prototypage rapide, le codage automatique du calculateur ainsi que les tests HIL (Hardware-In-the-Loop) et la simulation HIL de puissance. Le portefeuille inclut des processeurs temps réel puissants, des plates-formes FPGA de pointe et des interfaces d’E/S complètes. Le catalogue dSPACE offre également des charges électroniques hautes performances pour les tests avec des bibliothèques de modèles FPGA clés en main à puissance réelle pour le traitement d’E/S et pour les modèles de contrôleur ou d'environnement, ainsi que des modèles avancés comprenant des moteurs multiphases, la simulation d'effets non linéaires et la simulation de défauts. Le logiciel dSPACE supporte la transition des modèles de fonctions dans Simulink® aux applications processeur et FPGA temps réel.
Points forts
- Fonction d’E/S sur mesure pour la conception de contrôleurs haute vitesse
- Matériel évolutif permettant des applications personnalisées
- Tests des onduleurs de moteur de traction avec courants réels
- Modification des paramètres du modèle pendant l’exécution
Prototypage rapide
Développement de fonctions pour l'unité de traction principale
Vous avez besoin de systèmes en véhicule et de laboratoire pour un développement et une vérification rapides et pratiques de l'unité de traction principale ? Dans le développement des algorithmes de commande e-drive, les performances temps réel et le traitement de signal de haute qualité sont la base du succès. dSPACE vous permet d'englober tout cela dans un pack robuste et flexible facilement accessible. Peu importe que vous vouliez développer des fonctions de haut niveau à l'aide de blocs de bibliothèque prédéfinis ou que vous vouliez mettre en œuvre vos idées avec FPGA et sans limites de performance.
Tests HIL
Méthode de test centrale pour valider les calculateurs
Le système SCALEXIO pour la simulation HIL fournit une large gamme de matériel d'E/S, ce qui vous permet de connecter différents types de convertisseurs et de moteurs. Vous pouvez programmer des applications pour le FPGA des FPGA Base Boards de dSPACE à l'aide de la bibliothèque HDL Vitis™ Model Composer de Xilinx®. Avec le FPGA Programming Blockset, les bibliothèques de modèles clés en main accélèrent vos tâches. Vous pouvez tester le programme en mode de simulation offline avant de l'implémenter sur le matériel temps réel. Cela vous permet de répondre aux nouvelles exigences en toute flexibilité.
Tests HIL de puissance
Tests haute tension des composants du moteur de traction
dSPACE offre un système sophistiqué et hautement évolutif pour tester et améliorer les composants électriques des groupes motopropulseurs, tels que les onduleurs de moteur de traction. L’utilisation de plusieurs charges électroniques haute tension en parallèle génère plusieurs mégawatts de puissance. Un boîtier émulateur peut abriter jusqu’à 18 modules de charge électronique haute tension. Toutes les armoires électriques du système évolutif communiquent avec un système temps réel SCALEXIO via la technologie de réseau dSPACE IOCNET, permettant une communication rapide et à faible latence.
Communication bus et réseau
Simulation, enregistrement, rejeu et analyse
dSPACE offre une chaîne d'outils complète pour la simulation, l'analyse et la validation, supportant un large éventail de systèmes de bus et d'applications. Des produits clés en main et des solutions adaptées aux clients vous accompagnent dans votre processus de développement.
Tests SIL
Tests SIL (Software-In-the-Loop) avec la solution performante de dSPACE pour la simulation basée sur PC ou sur le cloud
Avec la solution dSPACE pour les tests SIL, vous pouvez considérablement accélérer votre processus de développement logiciel grâce aux tests et à la validation virtuels. dSPACE vous offre une solution de développement et de test complète, modulaire et évolutive. Vous pouvez facilement simuler un équipement sous test sur un PC, le connecter à des modèles physiques, exécuter des tests évolutifs sur le cloud, puis réutiliser facilement les scripts de test sur les systèmes Hardware-In-the-Loop (HIL).
Gestion des données des tests
Logiciel de gestion de données et de collaboration pour les tests ECU automatisés
SYNECT, notre solution pour la vérification et la validation efficaces et automatisées des logiciels de calculateur, aide les ingénieurs du monde entier à gérer tous les paramètres de test, leurs dépendances, versions et variantes, ainsi que les exigences sous-jacentes tout au long du processus de développement.
Cela se traduit par des versions de données cohérentes et une traçabilité complète conformément aux exigences des processus d'homologation, et une réutilisation efficace des données dans d'autres projets.
Développement de logiciel de production
Développement de logiciel de production optimisé
Les principaux défis du développement de logiciel de production incluent l’optimisation des ressources RAM, l’exécution et l’intégration au système global. En outre, il doit être possible de scinder le logiciel de manière à permettre des mises à jour logicielles régulières. Et avant la version logicielle finale, une validation spéciale et, souvent un processus de « release », sont nécessaires.
Modélisation de simulation
Support de développement de bout en bout
Le développement de systèmes et de logiciels E/E complexes avec des fonctions toujours plus essentielles à la sécurité, en particulier dans le domaine des systèmes autonomes, pose la question de comment garantir la fiabilité des fonctions. C'est la raison pour laquelle dSPACE offre une expertise de bout en bout en matière de sécurité fonctionnelle, de développement de stratégie de test ainsi que de vérification et de validation dans le cadre de processus E/E complexes - pour vous aider dès les premières étapes du projet jusqu'à l'homologation.
Les systèmes dSPACE sont simples à installer et à utiliser – cependant, si un projet est plus complexe, que vous avez besoin de solutions personnalisées ou que vous devez tenir des délais serrés, vous pouvez également faire confiance aux services d’ingénierie de dSPACE, rapides, qualifiés et fiables.
