과업
전기차는 일반적으로 다양한 애플리케이션에 최적의 전원을 공급하고 모든 다양한 차량 기능을 구현하기 위해 여러 전압 레벨을 사용합니다.
배터리와 견인장치의 일반적인 전압 레벨은 400V 또는 800V입니다. 하지만 엔터테인먼트 또는 안전 시스템과 같이 차량에 탑재된 다른 많은 컴포넌트는 일반적으로 12V(승용차), 24V(트럭) 또는 48V(승용차 및 트럭)에서 작동합니다.
고전압을 저전압으로 변환하기 위해 파워 일렉트로닉스 기반의 전력 변환기가 사용됩니다. 이러한 컨버터에는 출력 전압과 전류가 부하의 특정 요구 사항을 충족하도록 하는 컨트롤러가 장착되어 있습니다.
과제
컨트롤러의 주요 기능은 오류 발생 시 폴백 루틴입니다. 이러한 루틴을 테스트하려면 먼저 회로 내에 오류를 생성해야 합니다.
한 가지 방법은 이를 위해 프로토타입 하드웨어를 사용하는 것입니다. 이 하드웨어는 예를 들어 반도체 스위치의 단락과 같은 오류를 회로에 주입할 수 있는 방식으로 수정되어야 합니다.
그러나 수정된 하드웨어에서 이러한 테스트를 실행하면 아크 플래쉬, 열 과부하 등과 같은 잠재적 위험이 수반되므로 안전한 환경에서 테스트를 수행해야 합니다.
dSPACE 솔루션
파워 일렉트로닉스 회로의 고장 시뮬레이션은 XSG Power Electronics Systems(PES) 솔루션을 통해 지원됩니다. 강력한 dSPACE 소프트웨어는 일반적인 파워 일렉트로닉스 회로의 즉시 사용 가능한 시뮬레이션 모델이 포함된 라이브러리를 제공하며, 매우 동적인 전기 시스템을 개발하고 테스트하는 데 이상적인 선택입니다.
오류 시뮬레이션과 관련하여 XSG PES를 사용하면 컨트롤러의 출력에 관계없이 개별 반도체 스위치를 강제로 개방 회로 또는 단락으로 전환할 수 있습니다. 결과적으로 시뮬레이션된 값이 컨트롤러의 예상 값과 일치하지 않아 컨트롤러가 폴백 모드로 전환됩니다. 전체 시뮬레이션은 신호 레벨에서만 이루어지므로 이러한 종류의 테스트에는 잠재적인 위험이 없습니다.
dSPACE의 XSG PES 솔루션은 원하는 오류 조건을 포함하여 회로에 필요한 FPGA 모델을 생성합니다. 이 모델을 기존 FPGA 프레임워크에 통합한 후, dSPACE 시스템으로 생성된 FPGA 모델을 사용하기 위한 Simulink ® 블록셋인 dSPACE FPGA 프로그래밍 블록셋을 사용하여 FPGA 빌드를 구성하고 생성할 수 있습니다. 마지막으로, FPGA 빌드를 SCALEXIO HIL(hardware-in-the-loop) 시스템에 업로드하여 시뮬레이션과 테스트를 실행하고 결과를 추적할 수 있습니다.
