功率级MCU HIL仿真测试系统
锦红源MCU HIL仿真测试系统可以实现电机控制器的全功能测试,包含信号级测试、功率级测试和机械级测试。可实现如下功能测试:
• 转矩,转速闭环控制测试
• 电机运行状态监控
• 逆变器监控与保护功能测试
• 诊断功能测试
• 制动能量回收功能测试
• 通讯功能测试
MCU测试级别分类
功率级MCU HIL测试系统框图
系统架构
硬件部分:
(1)电机模拟器:模拟电机的各种运行工况,取代电机对拖测试台架;
(2)电池模拟器:模拟电池运行特性,能量可双向流动;
(3)故障注入器:实现断路、短路、反接都电气故障注入;
(4)实时仿真系统:程序实时运行硬件平台,并安装各类通信板卡,实现与外部设备信号交互,包含以下模块:
Ø 实时处理器:
Ø IO板卡模块(含电阻板卡、通信卡)
Ø 电源管理模块
Ø 可编程电源模块
Ø 故障注入模块
Ø 信号调理模块
(5)上位机系统:试验管理、系统状态监控、在线调参、测试数据记录和
分析等;
(6)DUT:待测设备,即电机控制器;
(7)直流电源和无源负载:直流电源代替电池模拟器,无源负载代替电机
模拟器,对 DUT 进行故障试验。
软件部分:
RT-LAB: RT-LAB 实 时 仿 真 管 理 软 件 与 MATLAB/Simulink 无 缝 兼 容 , 在MATLAB/Simulink 中可视化、模块化搭建的仿真模型,在 RT-LAB 中可以通过一键式操作完成代码的自动生成、加载和实时运行。
l LABVIEW:测试界面、测试操作
l CANoe:总线监控
l 系统模型:被控对象模型、IO接口模型
MATLAB/Simulink 中已有的电机模型可以直接使用,完成支持在 RT-LAB
可执行故障表
交直流充电机模拟器
系统架构
交流充电模拟:
u 交流充电模拟器由外部AC电源模拟器、供电模块、通信系统、交流充电监控模块、充电接口、软件控制程序及相关电气回路组成;
u 交流充电模拟器作为一个标准的充电站符合GB/T20234的要求,并能作为基准对车辆的充电系统进行测试;
各子系统
Ø 外部交流电源模拟器:为车辆提供交流电源,220V/50Hz,基本配置3.6kw,可输出16A;系统外带扩展接口,可扩展至7kw;系统支持7kw充电功能电压、电流的监测要求
Ø 供电模块:交流充电用系统内部供电,包含CP信号供电可编程电源,±14V
Ø 通信系统:一路用于软件监控可编程电源,一路用于监控交直流充电监控模块;
Ø 交流充电监控模块:可模拟CP信号,控制高压电源、通信系统、测量系统的做动,并与上位机PC之间通信;可在线实时监测记录线上电压、电流和CP信号电压;
Ø 充电接口:与测试车辆连接, 使用充电模式3连接方式B的控制导引方式;
Ø 相关电气回路:符合GB/T20234的相关要求;
Ø 控制回路与充电回路(L/N)独立
功能
Ø 正常交流充电
Ø 交流充电异常操作测试
Ø 交流充电信号检测
Ø CP信号模拟
Ø 互操作性试验
直流充电模拟:
系统框图
各子系统
Ø 高压直流电源:为车辆提供直流电源,电压范围为0~750V,基本配置10kw,可输出最大40A;
Ø 通信系统:一路作为与车辆BMS通信的ECU,采用CAN总线通信,通信协议符合GB/T27930的要求的同时,可开放给用户进行自定义;一路作为系统内部控制用,用于控制低压辅助电源、高压可编程电源;一路作为直流充电监控模块的通信控制;一路作为绝缘监测仪的通信控制
Ø 直流充电监控模块:用于控制直流电源输出、通信系统、测量系统的做动,并与上位机PC之间通信;可在线实时监测记录总线上电压、电流、CC1、A+、A-、以及总线信号;
Ø 低压辅助电源:用于为车辆提供12V电源,为BMS或其他车载部品供电
Ø 充电接口:与测试车辆连接;
Ø 相关电气回路:符合GB/T20234的相关要求;
充电界面
数据记录界面
快充脚本
功能:
Ø 正常充电控制时序
Ø 一致性测试
Ø 互操作性测试
Ø 报文除满足GBT27930的要求外,还满足以下要求:
1) 报文的发送周期用户可调;
2) 报文的IP号、优先级可调;
3) 报文的发送与否可以自由选择;
4) 报文发送的条件可以选择(比如CST的发送条件是收到停机命令或收到BST报文);
5) 报文内的每个字节、每一位可由用户设置
Ø 异常操作测试
1) 电阻R1阻值可调,标称值:1000Ω,最大值:1100Ω,最小值:900Ω
2) 电阻R3可在外部接口模块通过并联电阻实现
3) 接口线S+、S-、CC1、CC2可控制通断(模拟充电中断线测试)
4) 充电模拟器接口线路(DC+、DC-、S+、S-、A+、A-、CC1)可以实时检测