電機(jī)控制單元HIL測(cè)試解決方案

隨著混合動(dòng)力以及純電動(dòng)汽車(chē)的不斷發(fā)展，電機(jī)控制策略的復(fù)雜性和可靠性日益提升。整車(chē)廠以及供應(yīng)商對(duì)電機(jī)控制器的開(kāi)發(fā)環(huán)境的需求也在增長(zhǎng)。恒潤(rùn)科技提供了電機(jī)控制器測(cè)試的整體解決方案，可讓工程師在無(wú)電機(jī)以及測(cè)功機(jī)系統(tǒng)的環(huán)境下，完成對(duì)電機(jī)控制功能的驗(yàn)證。

電機(jī)控制器在研發(fā)過(guò)程中涉及到控制功能測(cè)試、故障注入、CAN通信等, 借助HIL測(cè)試技術(shù)，可以克服傳統(tǒng)測(cè)試方法所帶來(lái)的價(jià)格昂貴、維護(hù)密集、動(dòng)態(tài)效應(yīng)有限等缺陷。從而全面提升電機(jī)控制器的研發(fā)和設(shè)計(jì)水平。

2、解決方案

恒潤(rùn)科技提供基于TestBase的MCUHIL測(cè)試解決方案，該系統(tǒng)方案主要包括以下部分：

• HIL硬件系統(tǒng)：由NI-RT控制器、FlexRIO板卡、電機(jī)仿真適配板卡、CAN通訊板卡、電阻仿真卡、車(chē)載電源模擬器、故障注入卡和信號(hào)調(diào)理板卡等組成;

• 模型：電機(jī)模型和車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型;

• 軟件：試驗(yàn)管理軟件、故障注入軟件、自動(dòng)測(cè)試軟件;

• 被測(cè)MCU：為拆除IGBT部分功率器件的電機(jī)控制板。

如下圖所示為MCUHIL測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，該測(cè)試系統(tǒng)已成功應(yīng)用于多個(gè)OEM的新能源汽車(chē)MCU HIL項(xiàng)目。

圖 2-1電機(jī)仿真HIL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

該測(cè)試系統(tǒng)具備以下特性：

應(yīng)用領(lǐng)域

• 電機(jī)及IGBT 的模擬;

• 電機(jī)控制功能測(cè)試(啟動(dòng)，轉(zhuǎn)速，扭矩閉環(huán)，發(fā)電，弱磁);

• 故障仿真和測(cè)試(如LOS/DOS/LOT、缺相、IGBT 短路斷路等);

• 各運(yùn)行工況下的控制器功能確認(rèn);

• 整車(chē)網(wǎng)絡(luò)功能測(cè)試驗(yàn)證。

功能特點(diǎn)

• 基于FPGA 的高速仿真，模型仿真速度≤2us;

• 高速模擬電機(jī)所需的旋變、三相電流、采集電機(jī)高頻控制信號(hào);

• 詳細(xì)IGBT 仿真模型，可以模擬IGBT 各種電氣故障;

• 支持多種電機(jī)類(lèi)型;

• 支持讀入RTT格式電機(jī)數(shù)據(jù)，用戶(hù)可以定制電機(jī)模型;

• 電機(jī)模型本身支持基于真實(shí)逆變器總成的HIL測(cè)試;

• 電機(jī)模型參數(shù)基于FEA計(jì)算，如下圖所示;

圖2-2 基于JMAG-RT電機(jī)FEM計(jì)算結(jié)果

• 能準(zhǔn)確模擬電機(jī)參數(shù)隨電磁場(chǎng)飽和特性的變化情況;

• 能夠更加精準(zhǔn)仿真電機(jī)的電流、電壓、扭矩和功率等特性;

• 支持電動(dòng)模式和發(fā)電模式。