新能源汽车电控开发及仿真测试实验室

在新能源汽车电控系统的开发过程中，快速开发平台和仿真测试系统是最关键的两个工具，可用于提高开发效率和产品质量，缩短开发周期。

D2P和MMC开发平台，可以实现新能源汽车三电控制器VCU、BMS及MCU控制策略的快速开发和验证。

VCU/BMS/MCU HiL仿真测试系统，可以实现VCU、BMS及MCU控制策略的闭环仿真测试验证。

1.D2P开发平台

D2P开发平台可以用于VCU、BMS主控板及燃料电池控制器（FCU）的控制策略开发及批量装车。

D2P开发平台采用美国WOODWARD公司MotoHawk Control Solutions（简称MCS）解决方案，基于模型化的控制策略开发环境，汽车产品级标准硬件，可实现控制策略开发、接口硬件配置、系统标定、样车调试、批量装车等功能。

D2P开发平台框架示意图

产品特点：

• 源自美国WOODWARD公司成熟的MotoTron MCS产品系列；

• 可用于VCU、BMS主控板及FCU等多种控制器的快速开发平台及量产装车控制器；

• 欧美专业供应商（Continental/Visteon）的汽车产品级硬件平台，成熟稳定；

• 基于模型化的控制策略开发环境，一键自动代码生成；

• 成熟的底层模块库，模块化调用，市场应用超过10年；

• 支持CCP标准，与主流标定软件INCA, VISION, CANape无缝连接；

• 开发、样车和批量使用统一的软硬件开发平台，缩短研发周期；

• 软硬件不互相绑定，可一套软件多套硬件；

• 国内外汽车行业多领域广泛应用。

  
  

2.MMC开发平台

意昂神州联合美国RMS 公司，为国内外厂家提供完善的电机控制算法( 功率级) 快速原型开发平台，实现从研发至样车生产的一体化解决方案- D2P(From Development to Production)。电机控制D2P 一体化解决方案的核心是基于模型的电机算法控制技术—MMC　(Model-based Motor Control)。

MMC 产品主要由电机控制器硬件及软件开发包组成，软件开发包是运行在行业通用建模环境下，且基于成熟的批产控制器硬件平台。客户可以通过基于模型的开发环境，结合自主的电机控制算法，实现算法设计 - 模型搭建 - 代码生成 -硬件调试 - 产品定型，大大缩短了产品的开发周期。

MMC平台组成

MMC平台软件工具包界面

3.HiL仿真测试系统

HiL（Hardware-in-the-Loop，硬件在环）仿真测试系统，主要用于对新能源汽车控制器进行全面深入的功能测试、故障测试及极限工况测试，并辅助工程师对测试结果分析验证、故障再现，从而提高测试验证及分析的手段。

意昂神州基于多年汽车测控领域积累的工程经验，为国内汽车行业客户提供灵活、开放、高效、专业的新能源汽车控制器HiL仿真测试系统，该测试系统采用成熟可靠的硬件在环测试架构，基于业内著名的NI PXI开放式的硬件平台，采用专业的实验管理软件，基于通用行业软件开发的实时仿真模型，针对新能源汽车控制系统，完全满足控制器的HiL测试要求，可以根据客户的测试需求进行最优化的系统定制。

HiL测试系统参考效果图

系统架构:

HiL测试系统整体架构主要包含三层内容，第一层次为HiL测试系统软硬件架构；第二层次为HiL测试系统开发；第三层次为HiL测试。

HiL测试系统架构示意图

系统特点:

• 系统核心板卡全部采用美国NI 成熟硬件，在自动化测试领域被广泛应用，产品质量可靠、稳定；

• 系统采用标准PXI模块化硬件开放平台，集成度高、兼容性好，易于扩展；

• 基于配置的专业实验管理软件，无需编程知识，用户可以快速搭建测试环境；

• 支持多领域仿真软件模型的导入及实时在线参数修改。

  
  

3-1 VCU HiL 仿真测试系统

VCU HiL系统用于VCU控制功能的全面测试。VCU HiL系统实时运行整车仿真模型，并通过接口板卡连接VCU控制器，模拟VCU在不同工作条件下的工作环境，实现VCU控制功能验证、故障诊断功能验证及极限工况验证。

VCU HiL测试系统效果图

3-2 BMS HiL 仿真测试系统

BMS HiL测试系统用于新能源汽车电池管理系统（BMS）控制功能的测试。BMS HiL测试系统实时运行电池模型和整车模型，并通过接口板卡连接BMS控制器，模拟BMS在不同工作条件下的工作环境，实现BMS控制功能验证、故障诊断功能验证及极限工况验证。

BMS 系统一般包括主板BCU、从板BMU及高压采集模块三部分，BMS HiL系统支持对三部分进行单独测试和联合测试。

BMS HiL测试系统效果图

3-3 MCU HiL 仿真测试系统

MCU HiL测试系统用于MCU控制功能的全面测试。MCU HiL测试系统实时运行电机仿真模型，并通过接口板卡连接MCU主控板，模拟MCU在不同工作条件下的工作环境，实现MCU控制功能验证、故障诊断功能验证及极限工况验证。

MCU HiL系统效果图

主要功能：

• MCU HiL系统主要功能如下：

• 高速模拟MCU主控板所需的旋变信号、激励信号、脉宽调制信号，采集MCU输出的高频控制信号；

• 电机模型参数基于FEA计算，精度高，可以充分体现电机的非线性；

• 能够准确模拟电机参数随电磁场饱和特性的变化；

• 可以对复杂的非理想性的电机行为进行仿真，如高电流时电机电感的变化，高电流对电机产生转矩的影响；

• 基于FPGA的高速仿真，最小仿真步长可以达到2微秒。