実際の充電プロセスのテスト

この使用事例では、dSPACEのSCALEXIO Smart Charging Power HIL EV Testerを用いて、充電ステーションを自由に設定して完全にシミュレートし、最大1,500 VのDC電圧で実際の電気自動車を充電します。

  • 実際の電気自動車のACおよびDC充電
  • 最大1,500 Vの電圧でのDC充電
  • 当社の充電ステーションエミュレータであるSCALEXIO Smart Charging Power HIL EV Testerを使用して、複雑なフィールドテストをラボで実行
  • グリッドエミュレーションオプションを含め、自由に設定可能な充電ステーションを完全にシミュレート

タスク

自動車メーカーは、新しい電気自動車や個々の部品のリリーステストを実行する際、ターゲットとなる市場ごとに異なる充電ステーションを検討しなければなりません。車両や車載充電器は、さまざまな電圧レベルでのACおよびDC充電に対応できるだけでなく、地域ごとに異なる充電通信規格や充電プロセスで起こり得る障害なども含め、幅広い条件に対応できる必要があります。これには、総合的なパラメータ設定オプションを持つ柔軟なテストシステムが必要となります。

課題

信頼できる電動化モビリティを実現するうえで、電気自動車と充電インフラストラクチャ間の通信を適切に行えることは重要な要素です。フェールセーフかつ堅牢な充電プロセスを実現するには、さまざまな技術規格やプロトコル、さらには起こり得るエラーについても検討する必要があります。しかし、世界各地で用いられている多種多様な充電ステーションをすべてテストすると、コストが増加し、開発の遅れにもつながります。しかも、ハードウェアの依存関係、ソフトウェアのバージョン、さらには規格の解釈ミスなど、関係する要因が多すぎるため、自動車メーカーは、電気自動車と各種の充電ステーション間の完全な相互運用性を保証することは結局できません。しかし、柔軟なパラメータ設定オプションを持つテストシステムを使用すれば、これらの多様な状況をラボで確認することができます。

ソリューション

dSPACEでは、実際の電気自動車とその充電関連コンポーネントのテスト用ソリューションとして、SCALEXIO Smart Charging Power HIL EV Testerを提供しています。このHILシステムは、テスト時に充電ステーションをエミュレートできるように設計された特別な構成となっています。このエミュレータを使用すると、充電ステーションを自由に設定して完全にシミュレートすることができるため、電気自動車と車載充電器の複雑なフィールドテストをラボで実行することができます。このエミュレータは、最大1,500VのDC電圧で実際の電気自動車を充電できるという特別な機能を有しています。また、プロジェクトをカスタマイズすれば、設定を拡張してより大容量の電源を扱えるため、より高い出力レベルに到達することも可能です。

この使用事例では、SCALEXIO Smart Charging Power HIL EV Testerを用いて、実際の電気自動車を充電します。この製品は、ACおよびDC充電をサポートし、ISO 15118、DIN SPEC 70121、IEC 61851-1、CHAdeMO、GB/T、ChaoJiなどの一般的な充電通信規格すべてに対応しています。エミュレータに付属のソフトウェアを使用すると、充電ステーションを必要に応じて設定し、充電プロセスを開始することができます。充電時は、各種充電ステーションの動作をシミュレートし、エラー、故障、誤動作のテストを実行することができます。

SCALEXIO Smart Charging Power HIL EV Testerは、dSPACEのSmart Charging Solution、SCALEXIOリアルタイムシステム(SCALEXIO LabBox)に加え、一般的には実際の充電ステーションに設置されるパワーエレクトロニクス、監視デバイス、および安全コンポーネントを搭載しています。また、DS5367 Smart Charging Plug Simulatorも含まれており、信号操作や通信ネットワークへの欠陥生成の機能が強化されています。エミュレータのソフトウェアは主にSmart Charging Interface Softwareで構成されていて、これにはSimulink ® モデルと、概要を把握して設定するためにあらかじめ設定された各種ControlDeskレイアウトが含まれています。

このように、dSPACEのテストシステムを使用すると、開発コストを削減し、堅牢な充電プロセスを実現しながら、フェイルセーフな高電圧充電コンポーネントをすばやく確実に開発できるようになります。

SCALEXIO Smart Charging Power HIL EV Testerの構成例

適合性テスト

電気自動車と充電ステーションの相互運用性を保証するには、充電規格ごとに相当な数のテストを実装し実行する必要があります。このような作業に対応するため、Smart Charging ISO 15118-4 Conformance Test Suiteは標準化された適合性テストを提供します。これらのテストをdSPACEソリューションを用いて実施する方法をご確認ください。

実際の充電プロセスについては動画をご覧ください

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