Transport électrique et hybride

Vous êtes ici : / Transport électrique et hybride

TRANSPORT

ÉLECTRIQUE

ET HYBRIDE

Simulation temps-réel OPAL-RT : la course en tête

Quand il s’agit de tester des calculateurs électroniques automobiles sur bancs HIL (avec matériel dans la boucle) et PHIL (amplificateur dans la boucle), la simulation temps réel doit coller le plus possible à la réalité. La parfaite exécution de tests HIL pour la motorisation hybride et électrique nécessite des modèles rigoureusement conçus, un pas de calcul ne dépassant pas quelques microsecondes et des entrées-sorties ultrarapides. Les solveurs et plates-formes de test sur carte FPGA et processeur font d’OPAL-RT un chef de file de la simulation numérique de véhicules hybrides et électriques.


Ergonomie de l’interface utilisateur

La performance de la simulation OPAL-RT s’appuie sur une interface utilisateur très conviviale qui permet de visualiser les signaux comme sur un oscilloscope réel, de paramétrer la plupart des organes moteur et de configurer les entrée/sorties. Elle s’accompagne d’un éditeur de scripts en langage Python pour automatiser des séquences de test complètes.

.


Real-time Motor and Inverter Simulation with Maximum Accuracy & Flexibility

Test motor controllers, gate drive boards and fast IGBT protection subsystems.

Analyze and test various inverter topologies and motor types.


Perform tests prior to dynamometer and PHIL system testing.


Reduce time-to market and decrease development and testing costs.

Key Features


    • Detailed finite element motor models using JMAG, MAXWELL and Infolytica FEA tools


    • Model time-steps below 500 nanos to simulate spacial harmonics and dead-time effects for high-speed motors and PWM up to 100 kHz+


    • High-accuracy and flexible inverter models capable of simulating inverter short-circuit and open-gate faults


    • On-the-fly modification of model topology, parameter values and I/O channel connections–without stopping the simulation–for efficient test automation


    • Real-time inverter loss calculation


    • User-defined FPGA control and protection functions using block diagram editor


    • Minimum latency below 1.5 to 2 us between ECU IGBT gate firing signals and motor current output


    • Multi-drive and motor capability using several FPGA

Discover OPAL-RT’s FPGA Electric Machine Library

How real-time motor and power electronics simulation accelerates early control algorithm development

Learn how Drive System Design (DSD) used control-HIL motor simulation for early motor control development. This webinar presents a four-step motor control development method that combines hardware and software tools to mitigate risk and boost the efficiency of control algorithm development.

WATCH NOW

LA SOLUTION OPAL-RT ADAPTÉE À VOS BESOINS

Fruit de près de deux décennies de recherche-développement en simulation temps réel et d’une expérience de terrain en électronique de puissance, eFPGASIM est la plate-forme de test sur FPGA la plus puissante et la plus simple d’utilisation de l’industrie. La solution allie la performance des simulateurs numériques réalistes à la très faible latence de communication nécessaires à l’étude et au test des applications de transport hybride et électrique.

Une simulation au plus près de la réalité

Le test et la simulation temps réel d’un véhicule électrique doivent beaucoup au réalisme du modèle de moteur. Sa précision et sa fidélité permettent aux ingénieurs de se concentrer sur les essais et les résultats, et non sur le fonctionnement sous-jacent du système.

Voici deux leviers de progrès dans la conception de simulateurs HIL pour l’électromobilité :

Simulation de moteurs électriques sur FPGA

OPAL-RT propose des modèles FPGA et Simulink® pour une panoplie de moteurs industriels tels que les moteurs synchrones à aimants permanents (MSAP), asynchrones (MAS), synchrones à réluctance (SynRM), sans balais (BLDC), à courant continu (CC) et à courant alternatif (CA), mais aussi pour des moteurs atypiques, en fonction des besoins.

Le réalisme et l’efficacité de ces modèles affinent la précision des résultats et améliorent la qualité des tests de commandes de moteurs et de leurs régimes et caractéristiques (harmoniques, saturation du courant, couple).

Les dynamiques mécaniques étant généralement dix fois plus lentes que les variables électriques testées sur processeur, l’ingénieur-concepteur gagne beaucoup en souplesse d’utilisation.


Injection de défauts virtuels dans les convertisseurs, ponts et moteurs

Une couverture de test complète des calculateurs ECU de véhicules hybrides et électriques oblige à valider le comportement en cas de panne des commandes de moteurs et de convertisseurs. À cette fin, la solution OPAL-RT permet de simuler :

  • des défauts de circuit ouvert, de court-circuit ou de signal de gâchette sur les transistors IGBT
  • des défauts d’ouverture de phase ou court-circuit entre deux phases sur les moteurs ;
  • des défauts sur le bus intermédiaire CC ;
  • un comportement non idéal du résolveur.



Exemples d’application

Accélération des essais (comportement, régimes de marche et composants) sur véhicule Ford Fusion Hybrid avec la simulation HIL d’OPAL-RT

Download PDF


La simulation OPAL-RT améliore la conception des groupes motopropulseurs Valeo.

Download PDF


Simulation HIL temps réel sur RT-LAB des véhicules hybrides électriques à hydrogène TOYOTA

Download PDF


Autres ressources