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Validierung von Antriebsumrichter-Controllern

Ingenieure für den Entwurf und die Validierung von Antriebsumrichtern müssen Hybrid- und Elektrofahrzeuge auf Signalebene mit einem Simulator für einen geschlossenen Regelkreis hinsichtlich softwaretechnischer und elektrischer Funktionalität testen. Physikalische Tests mit einem Kraftmesser sind kostspielig, haben eine begrenzte Testabdeckung und bringen potenzielle Sicherheitsbedenken und Risiken für teure Testgeräte mit sich. In Kombination mit der Herausforderung sich immer schneller entwickelnder Prüflinge wird es immer schwieriger, härtere Anforderungen an die Markteinführung zu erfüllen. 

 

  • Modellbasierte Entwicklung – Nutzen Sie vorhandene Entwurfsmodelle, um Antriebsumrichter in der Simulation zu testen und teure Labortests zu vermeiden
  • Modellgenauigkeit – Ko-Simulation von Elektromechanik, Fahrzeugdynamik und Batteriemodellen in mehreren Zeitbereichen bis zu 4 MHz für höhere Genauigkeitstests
  • Nahtlose Integration – Schnelle Bereitstellung mit vorhandenen Anlagenmodellen, Tools und Workflows von Drittanbietern, um harte Lieferpläne einzuhalten
  • Umfassende Tests – Fehlersimulation mit Unterbrechungen und Kurzschlüssen in der Hardware sowie Netzwerkmeldungen in der Software
  • Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit – Speichern von Testzuständen und Testkonfigurationen, um den Tester wieder in einen bekannten Zustand oder eine bekannte Konfiguration zurückzuversetzen

NI-Wechselrichter-Testsystem

  • Aufbauend auf PXI Express und Switch Load and Signal Conditioning (SLSC) -Hardware für eine modulare und skalierbare Lösung mit enger Synchronisation
  • Hardware-in-the-Loop-Modellsimulation, -Steuerung und -Datenerfassung in Echtzeit mithilfe der Entwicklungsumgebung NI VeriStand
  • Integrieren und betreiben Sie elektromechanische, Batterie- und Fahrzeugmodelle von Drittanbietern auf multifunktionaler rekonfigurierbarer FPGA-Hardware, die Schaltungs-Lösungssysteme mit 1 MHz oder schnelleren Schleifenraten ausführen
  • Überwachen Sie Ihre Testflotte, betrachten und analysieren Sie große Testdatensätze und stellen Sie Batch-Updates von jedem Webbrowser mit der SystemLink™ -Software bereit
  • Leiten Sie Signale einfach um und reduzieren Sie den Aufwand und das Risiko bei der Verwaltung großer Kabelsätze mit integrierten Massenverbindungen, die in einer ATE-Kernkonfiguration gebündelt werden

Vorteile der Lösung

  • Gründlich in die MathWorks Simulink®-Software integrierte Echtzeitmodelle und Debugging-Funktionen über den externen Modus

  • Enge Synchronisation zwischen CPU- und FPGA-Modellen

  • Signalaufbereitung und Fehlersimulation ermöglichen umfassendere Tests in der Simulation

  • Flexibilität mit vormontierten Systemen, die modulare NI-Plattformen verwenden, mit denen ein, zwei oder vier Prüflinge getestet werden können, die an Ihre Anforderungen skalierbar sind

  • Masseanschluss nach Industriestandard – vereinfachte und rekonfigurierbare Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung

Demo zur EV-HIL-Leistungselektronik-Simulation

Durch die Simulation von Wechselrichtern und Motoren unter Verwendung von Modellen, die auf FPGAs ausgeführt werden, wird eine umfassendere Testabdeckung gewährleistet.  Erfahren Sie, wie NI und unser Partner, OPAL-RT, unsere Wechselrichtertestsoftware und FPGA-Modellwerkzeuge verwenden, um Komponenten des Antriebsstrangs von Elektrofahrzeugen in Echtzeit zu validieren.

„Durch FPGA-basierte Simulation mithilfe der Hard- und Softwareplattformen von NI haben wir die Simulationsgeschwindigkeit und Modelltreue erzielt, die zur Verifizierung eines Elektromotor-ECUs erforderlich ist. Wir haben die Prüfzeit im Vergleich zu herkömmlichen Tests mit einem Kraftmesser um den Faktor 20 der geschätzten Zeit reduziert.“

–Tomohiro Morita, Senior Engineer, HEV Design Department, Subaru

Erstellen Sie Ihre Lösung mit dem NI Ecosystem

NI bietet eine Vielzahl von Optionen zur Lösungsintegration, die auf Ihre anwendungsspezifischen Anforderungen zugeschnitten sind. Für maximale Systemkontrolle können Sie Ihre eigenen internen Integrationsteams mit der Implementierung beauftragen oder das Know-how von NI und unser weltweites NI-Partnernetzwerk nutzen, um eine schlüsselfertige Produktlösung zu erhalten.

NI Partner Network

OPAL-RT ist der weltweite NI Partner für die Integration benutzerdefinierter Umrichter-Testsysteme in Ihre vorhandenen Arbeitsabläufe. Das Unternehmen ist spezialisiert auf Hardware-in-the-Loop-Tests (HIL) und PHIL-/FPGA-basierte Echtzeitsimulation mithilfe von FPGA-Leistungselektroniklösungen, die wenig oder gar keine FPGA-Fachkenntnisse erfordern.

Serviceleistungen und Support

NI arbeitet während des gesamten Lebenszyklus Ihrer Anwendung mit Ihnen zusammen, indem Schulungen mit Kursleiter sowie auch Online-Schulungen zum Wechselrichter-Testsystem zusammen mit technischem Support, Reparaturen und Austausch angeboten werden. Noch umfassendere Serviceleistungen umfassen Vor-Ort- und Remote-Einrichtung sowie professionelle Serviceleistungen, die von Integration Engineering über Methodenberatung bis hin zu Resident Engineering reichen.

Die eingetragene Handelsmarke Linux® wird gemäß einer Unterlizenz von LMI verwendet. LMI ist der exklusive Lizenznehmer von Linus Torvalds, dem weltweiten Eigentümer der Marke.