任务
电动汽车通常使用多个电压等级,以最优方式为其各种应用供电,从而实现所有不同的车辆功能。
电池和牵引系统的常用电压等级是400 V或800 V。但是,车辆上的许多其他部件通常使用12 V(轿车)、24 V(卡车)或48V(轿车和卡车)电压,例如车载娱乐或安全系统。
为了将高电压转换为较低的电压等级,需要使用基于电力电子元件的功率转换器。这些转换器配备控制器,以确保输出电压和电流满足负载的特定要求。
挑战
控制器的一个关键功能是发生故障时的回退例程。为了能够测试这些例程,第一步是在电路内制造故障。
一种方法可能是使用原型硬件。为此,需要对硬件进行改装,使其能够在电路中引入故障,例如某个半导体开关短路。
然而,在改装后的硬件上执行这些测试存在潜在风险,如电弧闪光、热过载等,因此要求要在安全的环境中进行测试。
dSPACE解决方案
我们的XSG电力电子系统(PES)解决方案支持电力电子电路的故障仿真。功能强大的dSPACE软件提供一个包含常用电力电子电路、随时可用的仿真模型库,是开发和测试高动态电气系统的理想选择。
在故障仿真方面,XSG PES可让您强行使各个半导体开关处于开路或短路状态,而无需考虑控制器的输出是什么。结果是,仿真值与控制器的预期值不一致,因此控制器切换到回退模式。由于整个仿真只在信号层进行,因此这种测试不涉及任何潜在风险。
我们的XSG PES解决方案可为您的电路创建所需的FPGA模型,包括预期的故障条件。将此模型集成到现有FPGA框架中后,您可以使用dSPACE FPGA Programming Blockset(即Simulink ® 模块组)配置和生成FPGA构建,以便使用通过dSPACE系统创建的FPGA模型。最后,您可以将FPGA构建上传到SCALEXIO硬件在环(HIL)系统,以便运行仿真和测试并记录结果。