新能源汽車(chē)發(fā)展道路技術(shù)難點(diǎn)及解決方案

　　1.BMS解決方案

　　電池管理系統(tǒng)多采用分布式結(jié)構(gòu)，包括1個(gè)主控單元BMU和若干個(gè)單體檢測(cè)單元BCU，如下圖所示：

　　相應(yīng)的，電池管理系統(tǒng)的HIL測(cè)試也可以分為BMS級(jí)測(cè)試和BMU級(jí)測(cè)試。

　　BMS級(jí)測(cè)試中，BMU和所有BCU都作為測(cè)試對(duì)象，HIL系統(tǒng)需要為BCU提供每一個(gè)單體的輸出電壓信號(hào)以及若干個(gè)溫度信號(hào)。由于BMS級(jí)別測(cè)試更側(cè)重BMS對(duì)電池包本身的管理功能，例如單體電壓采樣、溫度采樣、SOC估計(jì)、單體一致性檢測(cè)等功能，因而主要用在部件級(jí)測(cè)試中。

　　在BMU級(jí)測(cè)試中，BCU采用仿真的形式，HIL系統(tǒng)只需要通過(guò)CAN總線將BCU的相關(guān)報(bào)文發(fā)送給BMU即可，無(wú)需在硬件上模擬出單體電壓和溫度信號(hào)這種方式可以節(jié)省很大一部分的HIL系統(tǒng)硬件成本。BMU級(jí)測(cè)試多用于動(dòng)力系統(tǒng)級(jí)或整車(chē)級(jí)的測(cè)試中。

　　2.MCU解決方案

　　新能源汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)中用到的電機(jī)一般為永磁同步電機(jī)，電機(jī)系統(tǒng)通常由電機(jī)本體、逆變器和電控單元MCU組成。

　　針對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)的測(cè)試一般可分為信號(hào)級(jí)和功率級(jí)，其區(qū)別主要在于是否將真實(shí)逆變器接入測(cè)試系統(tǒng)。

　　電機(jī)信號(hào)級(jí)測(cè)試原理

　　電機(jī)功率級(jí)測(cè)試原理

　　基于MCU測(cè)試的技術(shù)難點(diǎn)，恒潤(rùn)科技提供了基于高性能FPGA的電機(jī)實(shí)時(shí)仿真方案。NI的高性能FPGA板卡PXI7966R滿足電機(jī)實(shí)時(shí)仿真的所有特性需求，包括：

　　1)40MHz的PWM采集通道，用于逆變器IGBT控制信號(hào)采集；

　　2)2MHz的高速DA輸出通道，用于旋變信號(hào)和三相電流信號(hào)仿真；

　　3)強(qiáng)大的計(jì)算能力，在進(jìn)行高速I(mǎi)O信號(hào)處理的同時(shí)，滿足電機(jī)模型的實(shí)時(shí)仿真需求，仿真步長(zhǎng)可低于2us。

　　基于FPGA的電機(jī)仿真解決方案

本方案中MCUHIL測(cè)試相關(guān)的配置(除通用的HIL系統(tǒng)軟硬件配置外)包括：

　　在滿足MCU基本測(cè)試需求的同時(shí)，MCU測(cè)試解決方案還能夠提供多種被控對(duì)象故障的仿真功能，包括：

　　a.能模擬三相主動(dòng)短路和主動(dòng)開(kāi)路工況下電機(jī)的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)電氣特性

　　b.能模擬轉(zhuǎn)子永磁體退磁和失磁的特性。

　　c.能模擬電機(jī)繞組同相匝間和相間短路及斷路時(shí)的故障特性。

　　d.能模擬電機(jī)散熱不良對(duì)電機(jī)溫升特性的影響。

　　e.能模擬各個(gè)傳感器的各類(lèi)故障(短路、開(kāi)路等失效模式)

　　3.HCU解決方案

　　在HCU的測(cè)試解決方案中，模擬器需要模擬HCU需要的傳感器比如：油門(mén)踏板、制動(dòng)踏板等，同時(shí)采集HCU的輸出信號(hào)比如：冷卻風(fēng)扇、前置離合器等。HCU的復(fù)雜控制功能一般都是通過(guò)與BMS、MCU等相關(guān)控制器節(jié)點(diǎn)的協(xié)同工作來(lái)實(shí)現(xiàn)。