パワーエレクトロニクスは、電気自動車の複数の機能において極めて重要です。おそらく、最も関連性が高いのは、高電圧(HV)バッテリのDC電源をAC電源に変換して電気自動車のトラクションドライブを供給するトラクションインバータでしょう。今日では、前輪駆動や後輪駆動、ホイールハブモーターといった各種のドライブコンセプトには高い精度だけでなく、より高い基本周波数やさまざまなモーターコンセプトが必要となります。開発の主眼は常にパフォーマンスや効率性の向上に置かれるため、さまざまな制御方式、ドライブコンセプト、パワーエレクトロニクスデバイス(シリコンカーバイド[SiC]など)、およびモータータイプが新たに生み出されます。ドライブユニットはさまざまな車載機能によって使用されるため、車両ネットワークへの統合が必要ですが、これにより統合プロセスやインターフェースの開発作業も複雑化します。

Electric Driveシステムは他の用途でも幅広く利用されています。産業用途や航空機、鉄道、オフハイウェイの用途では、はるかに強力なモーターを備えた同様のドライブシステムや制御手法が使用されています。また、今日の電気自動車には、空調、電気機械式パワーステアリング、または電子制御ブレーキシステムなどのために多数の補助ドライブが搭載されています。

課題

課題

燃焼によってエネルギーを生成し、制御ユニットでは制御信号のみを提供する従来のエンジンとは異なり、Electric Driveの制御ユニットでは完全な作動力を提供する必要があります。そのため、開発システムとテストシステムを接続する際に特別な要件が発生します。また、電気システムははるかに動的であるため、シミュレーションの大幅な迅速化も必要になります。推進力の提供だけでなく回生によるブレーキにも使用されるElectric Driveは、セーフティクリティカルなシステムであり、開発段階での広範なテストと、新しいソフトウェアリリースでの継続的な妥当性確認が必要です。そのため、テスト要件は広範囲に及びます。dSPACEシステムは、ラピッドプロトタイピングからコード生成、SIL、HIL、およびパワーHILシミュレーションに至るまで、あらゆる開発段階をサポートすることにより、常にお客様が信頼性、エネルギー密度、および効率性に優れた製品を開発できるよう支援しています。このような目標の達成には、次の点が極めて重要です。

  • スイッチング周波数の増加
  • モーターおよびパワーエレクトロニクス向けのより高度なトポロジ
  • コントローラのパフォーマンスと複雑度の向上
  • システム電圧の1,000 V超への増大

当社のトラクションモーター向けソリューション

dSPACEは、SIL(Software-in-the-Loop)テスト、ラピッドプロトタイピング、ECU自動コード生成、およびHIL(Hardware-in-the-Loop)とパワーHILシミュレーション向けの総合的なソリューションを提供しています。当社のポートフォリオには、強力なリアルタイムプロセッサ、最先端のFPGAプラットフォーム、総合的な入出力インターフェースなどが含まれています。また、実際の出力でテストできる高性能電子負荷システム、I/O処理やコントローラモデル、プラントモデルにすぐに使用できるFPGAベースのモデルライブラリ、多相ドライブ、非線形効果のシミュレーション、欠陥シミュレーションなどの高度なモデルも提供されています。dSPACEソフトウェアを使用すれば、Simulink®の機能モデルからリアルタイムプロセッサおよびFPGAアプリケーションへの移行も可能です。

主な特長
  • 高速コントローラの設計に合わせて調整されたI/O機能
  • アプリケーションをカスタマイズできるスケーラブルなハードウェア
  • 実際の電流によりトラクションモーターインバータをテスト
  • 実行時のモデルパラメータの変更

ラピッドプロトタイピング

メイントラクションユニットの制御ロジック開発

車載システムやラボ用システムを用いて、メイントラクションユニットを迅速かつ容易に開発および検証したいとお考えですか。Electric Drive制御アルゴリズムの開発を成功させるには、リアルタイム性能と高品質な信号処理が鍵となります。dSPACEのソリューションでは、アクセスが容易な堅牢かつ柔軟なパッケージにこれらすべてをまとめることができます。あらかじめ設定されたライブラリのブロックを使用して高度な機能を開発したい場合でも、FPGAを使用してパフォーマンスに制限を設けずに自身のアイデアを実現したい場合でも問題ありません。

ラピッドプロトタイピングに関する一般情報

HILテスト

ECUを検証するための中心的なテスト手法

HILシミュレーションに対応したSCALEXIOシステムでは、さまざまなタイプのコンバータおよびモーターに接続できる幅広いI/Oハードウェアを提供しています。Xilinx® Vitis™ Model Composer HDL Libraryを使用すると、dSPACE FPGAベースボードにFPGAアプリケーションをプログラミングすることが可能です。また、FPGA Programming Blocksetを組み合わせれば、すぐに使えるモデルライブラリによってすばやく作業を開始できます。さらに、プログラムをリアルタイムハードウェアに実装する前にオフラインシミュレーションでテストすることも可能なため、新しい要件にも柔軟に対応できます。

HILテストに関する一般情報

パワーHILテスト

トラクションモーターコンポーネントの高電圧テスト

dSPACEでは、トラクションモーターインバータなど、パワートレインの電気コンポーネントをテストし改善するための高性能かつ極めて拡張性に優れたシステムを提供しています。複数の高電圧電子負荷を同時に使用すれば、数メガワットの電力を発生させることができます。一台のエミュレータラックに対して、最大18個の高電圧電子負荷モジュールを取り付けることができます。電源ラックはすべて拡張性に優れ、dSPACEのネットワークテクノロジであるIOCNET経由でSCALEXIOリアルタイムシステムと通信することができるため、高速かつ低レイテンシの通信が実現します。

パワーHILテストに関する一般情報

バスおよびネットワーク通信

シミュレーション、ロギング、リプレイ、および解析

シミュレーション、ロギング、リプレイ、および解析

dSPACEでは、さまざまなバスシステムやアプリケーションをサポートすることで、シミュレーション、解析、および妥当性確認のための総合的かつ完全なツールチェーンを提供しています。また、すぐに使える製品とユーザ固有のソリューションによって、お客様の開発プロセスをサポートします。

バスおよびネットワーク通信の詳細

SILテスト

SIL(Software-in-the-Loop)テスト向け、PCおよびクラウドベースのシミュレーション用の強力なdSPACEソリューション

SIL(Software-in-the-Loop)テスト向け、PCおよびクラウドベースのシミュレーション用の強力なdSPACEソリューション

SIL(Software-in-the-Loop)テスト用のdSPACEソリューションでは、テストや妥当性確認を仮想環境で行うことにより、ソフトウェア開発プロセスを大幅に迅速化することができます。dSPACEは、モジュール型で拡張性に優れ完成された開発およびテストソリューションを提供しています。これを使用すれば、PC上でテスト対象デバイスを容易にシミュレートし、物理ベースのモデルに接続し、クラウドでスケーラブルなテストを実行できると共に、HIL(Hardware-in-the-Loop)システムでテストスクリプトを容易に再利用することができます。

SILテストの詳細

テストデータ管理

データ管理およびコラボレーションソフトウェアにより、ECUテストを自動化

データ管理およびコラボレーションソフトウェアにより、ECUテストを自動化

SYNECTは、ECUソフトウェアの検証や妥当性確認を自動かつ効率的に行える当社のソリューションです。これにより、世界中のエンジニアが開発プロセス全体を通じてすべてのテストパラメータやその依存関係、バージョンおよびバリアント、基本的な要件を処理することができます。

これにより、認証プロセスで必要なデータバージョンの一貫性やトレーサビリティの完全性を確保し、他のプロジェクトでデータを効率的に再利用できるようになります。

テストデータ管理の詳細

量産ソフトウェア開発

量産ソフトウェア開発の最適化

量産ソフトウェア開発の最適化

量産ソフトウェア開発においては、RAMリソースの最適化、実行時間、システム全体への統合などが中心的な課題になります。また、定期的なアップデートに向けて、ソフトウェアを分割できるようにすることも必要です。さらに、最終的なソフトウェアのリリース前には、特別な妥当性確認や、多くの場合はリリースプロセスも必要になります。

量産ソフトウェア開発の詳細

シミュレーションモデリング

リアルタイム数学モデル

リアルタイム数学モデル

シミュレーションモデリングを用いて物理的なシステムのデジタルツインを作成すると、実際の環境のあらゆる状況下でその挙動を予測することができます。

シミュレーションモデリングの詳細

興味をお持ちの方は是非ご連絡ください:

  • 成功事例

  • NIO: Mission Electric Car

    The Chinese electric vehicle specialist NIO is relying on dSPACE SCALEXIO simulators for the development of controller functions for electric motors.

  • フラウンホーファーIWU/M&P社:Noise-Reducing Software

    dSPACEリアルタイムシステムを組み合わせたSiCドライブインバータで、Electric Driveのノイズを低減

  • JEE社:High Voltage, Low Risk

    FPGAとCPUを併用した柔軟なHILシミュレーションにより、モーターの効率性と開発時の安全性を向上

  • Great Wall Motors社:The Versatile Electric

    Great Wall Motors社:dSPACE TargetLinkを使用して電気自動車やハイブリッドカーを開発TargetLinkは、ISO 26262、ISO 25119、およびIEC 61508に準拠したソフトウェア開発に関する認定を取得しており、セーフティクリティカルなシステムを容易に開発することができます。

  • FAW社:Excellence as a Standard

    AUTOSARベースの開発環境により、未来の電気自動車およびハイブリッド車を実現

  • トラクションモーターの動画

  • Dynamic Motor Simulation on FPGA

    Watch the recording of our Innovation Coffee Break demo (August 31, 2020) how Dynamic Motor Simulation on FPGA enables highest dynamics with maximum accuracy

  • Development of e-Drive Control Algorithms

    Solutions for e-Drive control. Recording of the Innovation Coffee Break demo (June 8, 2020).

  • High-Voltage Testing

    Watch the recording of our Innovation Coffee Break demo (August 3, 2020) to learn about dSPACE high-voltage test systems

コンサルティングおよびエンジニアリングサービス

すべての開発段階をサポート

すべての開発段階をサポート

自動運転の分野において、これまで以上にセーフティクリティカルな機能を備えた複雑なE/Eシステムやソフトウェアを開発する場合の課題は、機能の信頼性をどのようにして保証するかということです。そのためdSPACEでは、機能安全、テストストラテジの開発、および複雑なE/Eプロセスの検証と妥当性確認のためのエンドトゥエンドのソリューションを提供し、プロジェクトの初期段階から認証までをサポートしています。

dSPACEシステムは容易に稼働させることができます。しかし、プロジェクトが複雑な場合、個別のソリューションを必要とする場合、または十分な時間がない場合には、dSPACEの迅速で信頼性の高い優れたエンジニアリングサービスを利用することもできます。

  • dSPACEコンサルティング

    すべての開発フェーズとECUソフトウェアの検証のための理想的なプロセスを作成

  • dSPACEエンジニアリングサービス

    すべての開発フェーズを支援

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