法雷奥(Valeo)采用OPAL-RT新一代基于FPGA的电力电子工具箱(eHS Gen5),提高车载充电机(OBC)及包括连接点在内的整个系统的稳健性。
无与伦比的性能与精确度
随着全球电气化的持续演进,研究人员正在不断刷新电力电子设备在效率和功率密度方面的极限要求。OPAL-RT 20多年来一直处于FPGA仿真的前沿,并不断创新以满足电力电子行业的需求。
eHS是一款OPAL-RT开发的基于FPGA的通用可重复编译电力电子解算器,简化了HIL仿真中的FPGA操作,无需编码或数学建模。eHS用户界面友好,用户可利用Simscape Electrical™、 PLECS、PSIM、NI Multisim和OPAL-RT Schematic Editor等仿真工具创建实时模型。
全新一代eHS:史无前例的速度与效率!
新一代eHS:重新定义FPGA实时仿真的速度、功率和精度
无需解耦
避免了人工解耦的不稳定性和繁琐,能够在同一FPGA核上以500ns的速度运行多达21个三相换流器模型(128个开关)或250个电网节点。
FPGA灵活扩展
采用高效的并行算法,可连接多个基于FPGA的仿真器,能够运行大型模型或进一步提升速度。
皮秒级采样精度
高达625ps的采样精度与插值换流器模型,提供了最高的仿真精确度。
联合仿真
性能最优化分配,FPGA用于高开关频率建模,CPU用于大型电网系统仿真。
轻松实现电力电子模型的实时仿真
OPAL-RT新一代电路编辑器Schematic Editor作为eHS的一部分用于搭建电力电子模型,其用户界面简单直观,具备先进的图形编辑能力,并可与 OPAL-RT、NI的实时仿真平台实现集成。
· 通过拖放组件轻松实现电力电子模型的设计
· 流畅的GUI交互体验,快速实现模型的实时仿真
· 通过界面管理模拟和数字I/O接口的分配
精确可靠的电机实时仿真
集成在eHS内的FPGA电机模块库是设计和测试控制器、电力电子及电机驱动系统的理想平台。
该模块库包含电力电子和电机模型,可实现电机驱动系统所有组件的仿真。
包含针对各种不同类型电机的精细的数学模型,例如:
· 永磁同步电机 (PMSM – IPM – BLDC- SPM)
· 感应电机( DFIG – DFIM – 鼠笼式异步电机)
· 开关磁阻电机
车载充电机(OBC)实时仿真
该DEMO演示了在OP4610XG仿真器上使用eHS Gen5进行车载充电机(OBC)的实时仿真。DEMO中电力电子设备的开关信号频率高达180kHz,eHS GEN5为其提供了卓越的仿真精度和分辨率。
基于FPGA的光伏逆变器 低压穿越能力的实时仿真
该视频所展示的硬件在环演示中,使用了一个光伏并网逆变控制器和一个OP4510实时仿真器。该控制器由合肥工业大学的GREENLAB开发,可实现低压穿越,其中eHS在OP4510上运行,以不到250纳秒的步长就可实现整套光伏并网逆变器的实时仿真。该电路图的设计采用了OPAL-RT新一代电路编辑器Schematic Editor。
eHS用户案例
从建模到FPGA仿真:只需3步
首先,将模型(可使用您常用的电路编辑器创建)直接导入eHS用户界面。
然后,在RT-LAB中对您的模型进行编译,交给eHS自主处理您的系统方程式并配置I/O参数。
最后,执行并随时调整您的实时仿真和自动测试序列,体验亚微秒级步长的FPGA仿真。
通过eHS Test Scenario功能,您可以轻松运行测试序列并随时更改仿真参数。无需暂停仿真,测试工程师们可随意从一组部件数值切换到下一组。
eHS功能亮点
低延迟
从PMW输入到模拟信号输出,eHS都能提供极低的通讯延迟,这是确保快速HIL控制系统的精确度的重要因素。
高精度
eHS能够达到每个核运行144个耦合开关的高精度实时仿真,且实时仿真中不会添加人为延迟。
创建自定义测试场景
创建自定义测试场景,以便仿真故障或其他事件和操作。无需重新加载或重新编译模型,即可在仿真电路中更改动态参数。