タスク
電気自動車は通常、すべての車両機能を提供できるよう、複数の電圧レベルを用いてさまざまなアプリケーションに最適な電源を供給しています。
バッテリや駆動システムの一般的な電圧レベルは400 Vまたは800 Vですが、エンターテインメントシステムやセーフティシステムなど、他の多くの車載コンポーネントの大半は12 V（乗用車）、24 V（トラック）、または48 V（乗用車およびトラック）で動作します。
そのため、パワーエレクトロニクスベースのパワーコンバータを用いて高い電圧を低いレベルに変換します。これらのコンバータには、出力電圧や電流が特定の負荷要件を満たせるようにするための各種コントローラが搭載されています。
技術的課題
コントローラの重要な機能の1つは、障害が発生した場合のフォールバックルーチンです。これらのルーチンをテストする際は、まず回路内に障害を発生させる必要があります。
そのための1つの方法として、プロトタイプハードウェアの使用があります。このハードウェアには、半導体スイッチの1つを短絡させるなど、回路に障害を発生させる機能を付け加える必要があります。
ただし、この改造したハードウェアでテストを実行すると、アーク閃光や過熱などの潜在的なリスクが生じるため、テスト時には保護された環境を整える必要があります。
dSPACEのソリューション
当社のXSG Power Electronics Systems（PES）ソリューションは、パワーエレクトロニクス回路の欠陥シミュレーションをサポートします。すぐに使用できる一般的なパワーエレクトロニクス回路のシミュレーションモデルを実装したライブラリを持つ強力なdSPACEソフトウェアは、高度に動的な電気システムの開発とテストに最適な選択肢です。
XSG PESでは、欠陥シミュレーションの際に、コントローラの出力に関わらず、個々の半導体スイッチを強制的に開路または短絡させることができます。これにより、シミュレートした値がコントローラの期待値と一致しない状態となり、コントローラはフォールバックモードへと切り替わります。シミュレーション全体は信号レベルのみで実行されるため、このようなテストに潜在的なリスクは一切ありません。
当社のXSG PESソリューションでは、ご希望の欠陥を含む、お客様の回路に必要なFPGAモデルを作成することが可能です。このモデルを既存のFPGAフレームワークに統合した後は、dSPACEシステムで作成されたFPGAモデルを使用するためのSimulink ® ブロックセットであるdSPACE FPGA Programming Blocksetを使用して、FPGAビルドを設定および生成することができます。最終的には、SCALEXIO HIL（Hardware-in-the-Loop）システムにFPGAビルドをアップロードしてシミュレーションやテストを実行し、結果を追跡することが可能です。
