硬件在环 (HIL) 测试采用实时方法,这是基于经典物理学中的绝对时间假设。但自从爱因斯坦的狭义相对论问世以来,我们都知道时间是一种相对的概念。

电动出行的快速发展使得高效的测试解决方案变得不可或缺。时间是关键因素。HIL 测试已在市场上立足多年,它是产品跟上当今市场要求的一个关键组成部分,这是有充分的理由支持的。与实际测试相比,HIL 测试具有成本低、可复现性高、每日可测试公里数快速增加等显著优势。您甚至可以扩大测试规模,并行执行多个测试。但仍有一大限制因素:所有测试均需要实时运行。为克服这一限制因素,加快流程,您可以通过应用软件在环测试来进行仿真和验证。

为软件在环测试生成虚拟 ECU

要在软件开发中采用测试左移的方法,就必须尽早开始测试应用软件。

您可以通过 SIL 测试和生成开发中 ECU 的虚拟孪生(V-ECU)来实现这一目标。根据您要测试的内容,可能只需生成一个包含应用软件的 V-ECU 即可。另外您可能还需要运行时环境和一些基本的软件。如果您想进一步了解 V-ECU 的抽象程度是否适合您的具体使用情况,请随时与我们联系。

软件在环 (SIL) 测试是什么?

电动出行和软件定义汽车等关键驱动力正以前所未有的速度推动着汽车行业的发展,因此这需要新的仿真和验证方法。从经济性来看,仅进行 HIL 测试似乎已不再可行。

dSPACE 为 SIL 测试提供功能强大的解决方案,具有以下优势:

  • 即使没有任何硬件,也可以尽早测试应用软件。
  • 因为不需要硬件,所以能降低成本。
  • 从分步测试中控制仿真速度,使调试速度超过实时速度。
  • 从 SIL 到 HIL 的无缝过渡,即重复使用仿真组件、界面布局和测试用例。
  • VEOS 是一个仿真和集成平台,具有从台式电脑到云计算的高度可扩展性。
  • 协同仿真接口可将第三方工具集成到VEOS仿真中。

Smart Charging Solution

在电动出行的发展进程中,充电是一项关键考虑因素,并且充电速度已成为一项竞争优势。快速充电的前提是电动汽车(EV)与电动汽车供电设备(EVSE)之间的无缝通信——匹配不同的制造商生产出各种规格不同的产品。测试还必须涵盖不同的充电标准和功能,如加密和即插即用充电。dSPACE 提供同类最佳的充电系统解决方案,支持所有既定的充电标准(DIN SPEC 70121、ISO 15118、CHAdeMO、GB/T 和 ChaoJi)和相关功能。

通过 SIL 测试,您可以加快软件开发,甚至在真实的 ECU 出现之前就尽早开始测试和验证。Smart Charging Solution 提供所有必要的仿真模型,以便顺利开始 SIL 测试。在开始测试之前,您仅需虚拟化供电设备通信控制器(SECC)和电动汽车通信控制器(EVCC)。为了进一步简化 SIL 测试,您还可以使用脚本来代替虚拟化 EVCC,作为与虚拟化 SECC通信的对象。在这种情况下,脚本会仿真 EVCC 的完整充电通信。

Smart Charging Solution 还提供用于 SIL 测试的演示,供以下用例采用:

  • 仿真直流(DC)充电。
  • 仿真传输层安全(TLS)加密——这是一种用于建立安全通信的加密协议。例如,对于即插即用(Plug & Charge)功能来说,它是强制性协议。
  • 仿真即插即用(Plug & Charge),这是一种在 EVSE 上对电动汽车进行身份验证的机制,可用于基于合同的付款方式。
  • 仿真消息周期。
  • 仿真证书过期。

这听起来很有意思。欢迎沟通交流:

BMS测试解决方案

电池是电动汽车最重要也是最昂贵的部件。因此,电动汽车的电池管理系统(BMS)至关重要。它能确保电池的最佳运行状态和较长的使用寿命。

BMS 提供以下功能:

  • 计算荷电状态 (SoC)
  • 控制电池平衡
  • 监测电池温度
BMS 的功能可分为电池管理控制器 (BMC)、电池监控控制器 (CSC) 和电池仿真模型。所有这些部件都可以作为单个 V-ECU 进行虚拟化。这样的设置甚至可以测试 BMC 与 CSC 之间基于 SPI 或 CAN 的总线通信。

从SIL到HIL无缝过渡

乍一看,集成 SIL 测试似乎会增加工作量,但实际上好处众多,从 SIL 到 HIL 测试的无缝过渡远比准备工作的投入更具效益。

使用 dSPACE 解决方案的一些显著优势如下:

  • 您可以重复使用仿真组件,如被控对象、环境和残余总线仿真模型。
  • 您可以重复使用在 ControlDesk 中创建的实验布局。
  • 您可以重复使用在 AutomationDesk 中创建的测试用例。

甚至可以在混合仿真环境中结合 HIL 和 SIL 测试,即在测试环境中同时使用真实和虚拟 ECU 执行测试。

我们现在在做什么?

dSPACE 正在开展的一项挑战性工作是实施用于 SIL 测试的电机仿真。纳秒级的超短仿真步长是目前此类仿真只能在 FPGA 上运行的原因,也是 dSPACE 再次与时间赛跑的原因。

要理解爱因斯坦的至理名言:“时间是相对的”,您可以研究相对论及其影响。或者,您也可以使用 SIL 测试超越时间的限制,在更短的时间内运行更多的测试。

无论未来的测试和验证要求具有何种挑战性,dSPACE 都能把握时代脉搏,为您提供量身定制的解决方案,进一步加快您在电动出行领域的前进步伐。

作者简介

Sebastian Zuenkeler

Sebastian Zuenkeler

dSPACE GmbH 用户文档和语言服务部技术作者

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