纯电动汽车整车控制器硬件在环仿真
新能源汽车动力系统控制器硬件在环测试解决方案
新能源汽车动力系统控制器硬件在环测试解决方案相比较传统汽车，新能源电动汽车（包括纯电动汽车与混合动力电动汽车）动力系统增加了电机驱动系统、电池及其管理系统、整车控制器等关键零部件。
如图1所示，为一种常见的插电式混合动力汽车拓扑结构，与传统汽车相比，动力系统复杂程度增加，控制器数量增多，控制器测试的工作量与难度也相应增加。
图1 一种常见的插电式混合动力汽车拓扑结构新能源电动汽车对动力系统的动力性、经济性、制动性、排放性、可靠性等方面都有很高要求，需要对动力系统进行全面的测试，主要包括：动力性测试：最大输出功率最大扭矩加速时间最大爬坡度最高车速经济性测试：燃油消耗率平均燃油消耗量1 / 6电池能量消耗率平均电池能量消耗量制动性测试制动能量回收功能制动加速度制动距离制动时方向稳定性其它测试相关排放物含量安全防护通信故障诊断在传统的电动汽车动力系统测试中，需要使用大功率直流电源、测功机、功率分析仪、电池检测、数据采集等设备，并需要专门的配套实验室。
即使有了测试环境与测试工具，传统的测试方法还存在以下问题：耗费大量电能并产生废旧电池测试过程繁琐，耗费大量人力物力电机、电池等在极端运行环境下有较大的安全风险测试重现性较差，无法进行自动化测试使用硬件在环(HIL)测试方法，结合传统测试方法，将新能源电动汽车动力系统测试分成两个关键步骤：1.各个控制器的HIL测试，包括电池管理系统的HIL测试，电机控制器的HIL测试、整车控制器的HIL测试以及多个控制器的集成HIL测试，经过这个步骤，可以发现各个控制器存在的大部分问题，大幅降低后续大功率测试的风险与成本；2.整车动力系统的联合测试，利用HIL设备与传统测试台架相结合的联合测试台，对整车动力系统进行联合测试，用于验证动力系统的动力性、经济性、制动性、排放性、可靠性等指标，同时，对动力系统的通信、安全防护、故障诊断等进行全面测试。
相比较传统测试方法，联合测试方法可以更早地发现问题，降低风险与成本，使测试更加全面的同时缩短测试周期。
基于dSPACE硬件在环仿真的纯电动汽车整车控制器开发
能 需 求 及 控 制 策 略 ；未 建 立 良好 的 软 硬 件 平 台 等 。本课 题 期 望 基 于车 辆行 驶 性 、安 全 性 、舒 适 性 、等 多种 性能 的考虑 ，评审 并 制订 Ｖ Ｕ的控制 Ｃ 策略 ，将 ＶＣ Ｕ各 控 制单 元进 行 模块 化 设计 ，结合 硬件在 环仿 真实 验 ，满 足 电动汽 车基本 性能 指标 。 本 文仅 以某公 司新 上市 某款 纯 电动 轿 车作 为
整 车控 制 的功 能 ，各 分布 式 控 制器 向整 车控 制 网
级 电容控制 器 以实现 车辆各 种工 作模式 。 Ｖ Ｕ是 电动 汽 车 的核 心 控制 单 元 ，它采集 加 Ｃ
络 做 出 回馈 。高 效 性 能 、低 廉 成本 及 高 可靠 性 是
国家 “ ６ ”节能与新能源汽车重大资助项 目 （ ８３ 编号 ：２ ０ Ａ １ ３ ） ０ ８ Ａ１Ａ１９
收 稿 日期 ：２ １ ０ ２—０ ２—２ ２
自动化
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机械 连接
（ ）外 嗣芯 片选 用 ：多 采川 ２
一业 级 （ ４ ℃ ～＋ ５ ）模 数 转 Ｌ 一０ ８ 换 片选 用 Ａ ５ ２ ， 实 时 时 钟 Ｄ ６３ 芯 片 选 用 Ｄ １９ ，逻 辑 门 芯 片 Ｓ３０ 选 择 Ｎ Ｐ公 司 的 产 品 ，隔 离 电 Ｘ
中 图 分类 号 ：Ｕ ８ ３ ４２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： １０ ０ ９—９ ９ ２ １） ８—０ ０ 一Ｏ ４ ２（０ ２ ０ ０１ ６
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控 制 器硬 件 设计 需 要 考 虑 的几 个重 要 指 标１ 目 ３Ｊ －。 ４ 前 我 国 电动 汽 车 整 车控 制器 还 无 法全 面 满 足 电动 汽 车 的行 驶 要求 ，主要 表现 在 ：未解 决 完 整 的功
新能源整车控制器硬件在环测试研究与应用
新能源整车控制器硬件在环测试研究与应用黄福春(江西万年青水泥股份公司,江西上饶335500)摘要:本文研究了新能源汽车整车控制器硬件在环测试系统搭建的流程。
基于Simulink 搭建了整车控制器模型,结合dSPACE 仿真测试平台应用扭矩管理测试用例进一步说明了硬件在环测试在开发整车控制器的高效实用性。
实验结果表明,搭建的系统符合开发测试的要求,为整车控制器开发测试提供了一条有效的途径。
关键词:硬件在环;整车控制器;新能源汽车中图分类号:U463.6文献标志码:A 文章编号:1003-8639(2019)11-0034-03The Research and Application of Automatic Testing of New Energy Vehicle Based on Hardware-In-The-Loop Simulation TechniqueHUANG Fu-chun(Jiangxi Evergreen Cement Co.,Ltd.,Shangrao 335500,China )Abstract:This paper studies the process of building a hardware -in -the -loop test system for a new energy vehicle.Based on Simulink ,the vehicle controller model is built ,and the torque management test case is applied in combination with the dSpace platform to further illustrate the high efficiency and practicality of the hardware-in-the-loop test in developing the vehicle controller.The experiment results show that the built system meets requirements of development and testing ,and provides an effective way for the development and testing of vehicle controllers.Key words:Hardware-In-The-Loop ;VCU ;new energy vehicle近些年来，随着国家对新能源汽车的重视，在政策和财政的双重支持下，国内各大汽车研究机构纷纷对新能源汽车投入大量人力物力[1]。
硬件在环仿真的基本概念与工作流程
硬件在环仿真的基本概念与工作流程
硬件在环仿真，是指通过模拟硬件电路在特定环境下的运行状态，来进行系统验证和性能评估的过程。
它广泛应用于电子设计自动化（EDA）领域，尤其在集成电路（IC）设计和嵌入式系统开发中发挥着重要作用。
硬件在环仿真的基本概念主要涉及仿真工具、硬件描述语言（HDL）、仿真模型、仿真环境和仿真验证等内容。
其工作流程一般包括建立仿真模型、设定仿真环境、执行仿真任务和分析仿真结果等步骤。
建立仿真模型是硬件在环仿真的第一步。
在这个阶段，设计工程师会选择合适的硬件描述语言，如Verilog HDL或VHDL，来描述电路的结构和功能。
也会编写仿真模型，模拟电路的行为和性能。
设定仿真环境是环仿真过程中的关键一步。
在这个阶段，工程师需要选择合适的仿真工具，并配置仿真环境，包括仿真时钟频率、输入输出信号、仿真时长等参数，以确保仿真任务的准确性和完整性。
随后，执行仿真任务是硬件在环仿真的核心步骤。
在这个阶段，工程师将建立好的仿真模型和设定好的仿真环境输入到仿真工具中，执行仿真任务并监控仿真过程，以获取电路的真实运行状态。
分析仿真结果是硬件在环仿真的最终步骤。
在这个阶段，工程师会对仿真结果进行分析和验证，以评估电路的性能和功能是否符合预期，并对设计进行优化和改进。
硬件在环仿真是一项复杂而又重要的工作，它可以帮助设计工程师在电路设计的早期发现和解决问题，节约时间和成本。
随着科技的不断进步，硬件在环仿真技术也在不断发展和完善，为电子行业的发展起到了积极的促进作用。
硬件在环仿真(HIL)：NI领先汽车测试关键之匙
硬件在环仿真（HIL）：NI领先汽车测试关键之匙美国国家仪器有限公司(National Instruments, 简称NI)于日前参加了在上海光大会展中心举办的2015年汽车测试及质量监控博览会。
在此次博览会上，NI联合多家业内合作伙伴，集中展示了NI为汽车行业提供的灵活开放式的测试平台与多样化的解决方案。
2015年是汽车测试及质量监控博览会举办的第十个年头，它已确立为向中国汽车工业展示确保质量、可靠性、耐久性和安全性的各种技术与服务的行业内头号展会。
会上逾280家公司展示了自己的新产品，具体领域包括：发动机/排气测试;车辆动力学测试;材料测试以及碰撞测试等。
NI也借助此次盛会向企业及大众展示了NI 在汽车行业的技术优势与优质解决方案。
据了解，现今几乎所有的汽车OEM与一级供应商在各类测试应用中均有使用或集成了NI产品。
通过为控制、设计和测试提供通用平台，NI 帮助用户节省了在汽车研发到生产各个阶段耗费的成本和时间。
凭借业内领先的I/O、灵活现成的硬件、强大高效的LabVIEW开发环境，用户可以创建适合各种应用的解决方案。
目前NI的产品在汽车行业涉及了车载测试和数据记录、硬件在环仿真、台架测试与控制、快速控制原型、生产线测试、车载信息娱乐系统测试等几大应用。
此次博览会上，NI着重展示了其业内权威的硬件在环仿真(HIL)技术方面的应用。
NI通过其创新的低成本模块化硬件和软件平台帮助工程师和科学家设计并建立自己的HIL系统。
硬件在环HIL仿真技术可以使用NI PXI实时控制器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态，配合NI FPGA模块可适应更高动态特性及更高精度的模型应用需求。
NI硬件在环测试平台具有开放的软硬件技术架构，可以减少工程师的开发时间、成本和风险。
在支持第三方硬件和软件建模工具的同时，NI还提供一系列高性能模拟和数字I/O设备，CAN、LIN和FlexRay总线接口，故障注入硬件等硬件，让客户可以高效实现应用。
整车硬件在环(HIL)测试系统软硬件介绍综述
• 准备工作
• 设置ControlDesk与硬件的连接方式
菜单栏
AutoBox为”Network connection”，IP地址为192.168.77.85，主机的IP必须要 在同一个段内 MicroAutoBox为”Bus connection” 若出错，注意检查日志管理器的错误提示
• 准备工作
I/O特性
设置界面的参数描述
• RTI的设置（ADC模块为例）
1 2
6
A B
3组共6个50针接头
17 1
c
50
34
DS1401接头
DS1103接头
• RTW的设置及代码自动生成
RTW设置界面
代码编译
代码编译
时间
选择对应的 编译方法
生成*.sdf文件 数值计算方法 周期
Block reduction 设置为“Off”
整车硬件在环测试系统软硬件介绍
• 内容概述
• 基于dSPACE的系统开发模式 • RTI/RTW的使用 • Control Desk的使用
• 实例
• 并行工程问题
• RCP：将设计软件开发的算法方便快捷地在 实时硬件平台上实现，观察其与硬件相连后 的性能，且能进行反复实验和设计。 • HILS：在对象还处于研制阶段或对象硬件很 难得到时，能够在早期完成对控制算法的测 试。
全局总线
2M局部 RAM
2通用 定时器
中断 控制器
16/32位 I/O总线
双端口 RAM CAN接口 80C164
串行接口
32通道 数字I/O
6通道增 量编码器
ADC 16路16位 4路12位
DAC 8路14位
• AutoBox和MicroAutoBox
电动汽车直流充电系统硬件在环仿真研究
科学技术创新2020.11电动汽车直流充电系统硬件在环仿真研究李清平夏雨（易特驰汽车技术（上海）有限公司，上海200335）1概述随着全球能源危机的加剧和对环保的日益重视，国家从政策角度大力发展新能源电动汽车产业。
目前制约电动汽车快速发展的一个重要瓶颈是充电速度，电动汽车目前主要有两种充电方式：直流充电和交流充电，也是是常说的快充和慢充。
直流充电桩的最高电压会超过1000V [1]，部分最大功率会超过350KW ，这时充电时车辆与充电桩的交互过程及对应的安全方面的问题就显得尤为突出，车辆控制单元在该部分功能设计研发阶段需要做充分的测试，因此对测试的快速性和安全性都提出了要求[2]。
若能采用硬件在环（HIL ，Hardware in the loop ）的测试方式，可以在开发阶段的早期就对车辆的充电功能进行测试，能满足开发的快速迭代和测试的功能安全需求[3]。
本文采用ETAS 公司的Labcar 硬件在环设备对直流充电功能进行仿真测试，讲述了BMS 控制器端的控制逻辑和对应的HIL 测试方法，通过搭建硬件在环测试平台，验证了某控制器在不同工况下的功能和安全保护策略。
2直流充电系统工作原理现在绝大多数厂家的直流充电功能都遵循GB/T 18487标准[4]，充电桩和车辆之间在完成各种信息交互和检测后再进行充电。
车辆端的充电控制功能一般在VCU （vehicle control unit,整车控制器）中进行，也有部分厂家会把这部分功能集成在BMS （battery management system ，电池管理系统）中。
在本小节的系统工作原理中，为了符合习惯用法，用VCU 来代表包含直流充电功能的控制器。
直流充电的原理图如图1所示。
图中虚线矩形框表示的是充电枪与车辆端充电接口，左侧矩形框表示的是充电桩部分，右侧矩形框表示的是车辆部分。
直流充电过程包括多个电压信号校验和CAN 报文通讯（唤醒、电池参数、充电参数）等动作，在握手通过后充电指示灯亮起后，才可以进行充电。
插电式混合动力整车控制器硬件在环测试系统
10.16638/ki.1671-7988.2017.05.024插电式混合动力整车控制器硬件在环测试系统李根深1，王静2，田苗1（1.奇瑞汽车股份有限公司，安徽芜湖241009；2.万里扬乘变公司，安徽芜湖241006）摘要：以dSPACE公司的仿真机柜——MidSize为基础，从方案设计、设备连接、软件应用、系统配置、测试用例编制等方面详细介绍了整个测试系统搭建过程。
该测试系统具备CAN网络测试、功能性测试、I/O测试，故障模拟、系统验证等功能。
经过系统测试，帮助解决了混合动力整车高压系统故障，证明了该硬件在环测试系统满足设计需求。
关键词：插电式混合动力；硬件在环；整车控制器；测试中图分类号：U463.7 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)05-72-04Hardware in the Loop Test System of Hybrid Control Unit for Plug-inHybrid Electric VehicleLi Genshen1, Wang Jing2, Tian Miao1（1.Chery Automobile Co., Ltd, Anhui Wuhu 241009; 2.Wuhu Wanliyang Transmission Co., Ltd., Anhui Wuhu 241009）Abstract: Base on the MidSize of dSPACE company, This article introduces the building process of hareware in the loop test system, including designing, equipment connecting, software application, system configuration, test case writing and so on. This system can do the CAN test, function test, I/O test, fault simulation test, system validation and so on. It has helped to solve the high voltage system fault of PHEV successfully. It is proved that this test system satisfied the requirement of design. Keywords: PHEV; HiL; HCU; TESTCLC NO.: U463.7 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)05-72-04前言随着汽车技术的发展和普及，汽车保有量越来越多，其导致的环境问题也日益突出。