e-모빌리티

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최적화된 차량 소프트웨어를 통한 높은 효율성

E-모빌리티는 효율성을 극대화하는 것이 핵심입니다. 비싸고 무거운 배터리를 최상의 방법으로 활용해야 하므로 차량 개발은 최적화된 전력 관리와 사용자 편의성 사이에서 균형을 잡는 작업입니다. 소프트웨어 측면에서 이는 주로 대량의 측정 데이터를 처리하는 것을 의미합니다. OEM과 공급업체는 이러한 데이터를 수집, 시각화 및 처리할 수 있는 올바른 도구가 필요합니다.

이 일러스트는 사람과 도표로 둘러싸인 양식화된 미래형 자동차를 묘사합니다.

기존 연소 엔진은 몇 개의 실린더에서 측정해야 하지만, 전기 자동차 배터리는 200개 이상의 셀을 동시에 분석하고 비교해야 합니다. 이는 전기자동차로의 전환과 함께 측정, 검증 및 교정 시스템에 대한 수요가 증가하고 있음을 잘 보여줍니다. 배터리 용량은 무게와 비용에 의해 제한되는 동시에 높은 편의성과 성능 기준을 충족해야 하기 때문에 정교한 에너지 관리 시스템은 이제 필수입니다.

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전기 자동차 개발의 새로운 과제

소프트웨어는 전기 자동차의 핵심입니다. 기존 차량의 레거시 시스템을 사용하는 OEM과 공급업체는 종종 이러한 문제에 직면합니다:

복잡한 구성 요소 관리

복잡한 기능을 가진 정교한 부품(배터리, 전기 드라이브)에는 측정 및 시각화를 위한 새로운 기능이 필요합니다.

에너지 효율성

열, 구동, 전기 및 충전 시스템에서 에너지 분배를 최적화하는 솔루션에 대한 요구가 높습니다.

비용 효율성

전기 자동차의 판매 기회와 수익성은 무엇보다도 배터리 비용을 줄이면서 주행 거리를 유지하거나 늘리는 데 달려 있습니다.

모든 드라이브 트레인을 위한 유연한 솔루션

이타스 차량 전문가가 고객의 개별 여정을 지원합니다.

이타스 솔루션은 하이브리드, 전기, 수소 드라이브 등 소프트웨어 및 하드웨어 개발 프로세스에 대한 요구사항이 높은 모든 최신 드라이브트레인 유형에 적합합니다. 이타스는 캘리브레이션, 진단 및 검증을 위한 INCA 툴, 측정 데이터의 시각화, 분석 및 문서화를 위한 이타스 MDA(측정 데이터 분석기), 모델 기반 어플리케이션 소프트웨어 개발을 위한 ASCET, 간편한 보고를 위한 이타스 분석 툴박스(EATB) 등 총체적인 패키지를 제공합니다.

"배터리를 최대한 활용하기 위해 사용 가능 범위와 서비스 수명 사이의 완벽한 균형을 찾는 것은 캘리브레이션의 문제입니다. 저희 솔루션은 이 문제를 해결합니다."

클라우스 그랩마이어, 이타스 측정 및 캘리브레이션 기술 설계자

개발 도구에 대해 자세히 알아보기

새로운 기능 설계

이미지는 이타스 소프트웨어와 하드웨어를 사용하여 이모빌리티를 위한 새로운 특징을 설계하는 방법을 설명하는 그래픽을 보여줍니다.

전기 모터는 생성되는 토크가 전류를 직접 따라가기 때문에 고속 제어 기능이 필요합니다. 이는 개발, 프로토타입 제작 및 테스트에서 시간 동작이 더욱 중요해졌다는 것을 의미합니다. 이타스는 이러한 요구사항을 충족하는 새로운 기능 설계를 위한 다양한 솔루션을 제공합니다:

신속한 프로토타이핑

신속한 프로토타이핑 방식을 통해 사이클 시간을 200μs까지 단축할 수 있습니다. 따라서 전기 기계의 빠른 제어 주기를 위한 이상적인 솔루션입니다.

소프트웨어 엔지니어링

ASCET 소프트웨어 개발은 실시간 제약 조건이 있는 차량 시스템을 위해 특별히 설계되었습니다. ASCET은 배터리 관리를 위한 상태 지향 프로그래밍을 다루며 ISO 26262와 같은 중요한 개발 표준과 AUTOSAR 소프트웨어 컴포넌트 생성을 지원하므로 모든 e-모빌리티 사용 사례를 위한 총체적인 접근 방식이 됩니다.

보정

INCA-MCE(측정 및 캘리브레이션 임베디드/빠른 ECU 액세스)를 통한 직접적이고 빠른 ECU 액세스는 빠른 측정 및 캘리브레이션을 위한 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 이 솔루션은 ECU 테스트 벤치와 캘리브레이션 툴을 직접 연결할 수 있으며, ASAP3 인터페이스를 사용하는 기존 방식에 비해 캘리브레이션 주기가 400배 더 빠릅니다. 이러한 속도 이점은 새롭고 동적인 캘리브레이션 방법의 잠재력을 극대화하여 캘리브레이션 시간을 실질적으로 최소화합니다. 동시에 한계값 초과 시 빠른 응답을 통해 HEV 테스트 시스템 부하가 감소합니다.

동적 환경

새로운 드라이브의 개발은 끊임없이 변화하는 요구사항이 있는 역동적인 환경에서 이루어집니다. 복잡성이 낮은 전문화된 소프트웨어로 개발 환경을 유연하게 확장하고 쉽게 확장하는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다. HEV 프로젝트는 고도의 학제 간 협업을 필요로 합니다. 다양한 개발 환경의 결과를 단일 플랫폼에서 테스트하기 위해 통합해야 하는 경우가 많습니다. 따라서 모든 중요한 표준에 대한 개방성은 중요한 전제 조건입니다. 이타스 툴은 이러한 개방성을 제공합니다.

자동차 소프트웨어 개발 툴은 항상 전체 시스템의 맥락에서 고려해야 합니다. 복잡한 시스템을 개발할 때는 특정 요구사항을 충족하기 위해 툴을 수정해야 합니다. 이타스는 어플리케이션 및 엔지니어링 서비스(AES)를 통해 임베디드 소프트웨어 개발 프로세스의 최적화를 지원하고 고객별 솔루션을 정의, 구현 및 운영할 수 있는 서비스를 제공합니다. 이타스의 개발 툴은 하이브리드 드라이브, 전기 모터의 HiL 테스트, 배터리 관리 및 ECU 네트워크 분야에서 입증된 실적을 보유하고 있습니다.

측정 솔루션

이타스 측정 솔루션은 하이브리드 및 전기 자동차의 고전압 전기 시스템에서 전압을 효과적으로 측정하는 동시에 측정 지점에 가까운 전기 절연을 통해 높은 수준의 안전성을 보장합니다. 프로브와 ES411, ES415 또는 ES441과 같은 다목적 모듈을 결합하여 고전압 어플리케이션에 적합하고 차량에서 사용하기에 적합한 유연한 측정 기기를 제공합니다. 이타스 측정 시스템 및 INCA와의 완벽한 통합으로 전기 구동 ECU의 캘리브레이션 및 검증 과정에서 전압을 측정할 수 있는 효율적인 솔루션을 제공합니다.

애플리케이션

일반적인 용도는 견인 배터리, 견인 배터리의 개별 셀 또는 중간 회로의 전압을 측정하는 것입니다. 예를 들어, 전압 측정은 배터리 충전 상태, 부하 상태에서의 동작, 고전압 온보드 전원 공급 장치의 진동 또는 ECU와 독립적으로 안전이 중요한 상황에서 배터리의 목표 방전량을 확인할 수 있습니다. 동기식 전류 측정과 함께 온보드 전원 공급 장치에서 소비자의 전력 소비량을 확인할 수 있습니다.

측정 및 캘리브레이션 시스템에 통합

ES415 모듈은 각각 최대 100kHz의 측정 속도를 구성할 수 있는 4개의 측정 채널을 제공합니다. 연결된 프로브 유형을 감지하여 각 채널에 맞게 측정 범위를 자동으로 조정합니다. 측정 범위와 프로브 특성은 측정 소프트웨어로 전송되어 정확한 물리적 측정값이 자동으로 표시됩니다.

측정 시스템에서 여러 개의 ES411 모듈을 서로 연결하거나 ES4xx 시리즈의 다른 측정 모듈에 연결할 수 있습니다. ES4xx 측정 모듈은 INCA에서 지원합니다. XCP 인터페이스를 사용하여 ES4xx 모듈과 절연 측정 프로브를 타사 공급업체의 측정 도구에 통합할 수 있습니다. ES4xx 측정 모듈은 이더넷을 사용하여 호스트 PC에 직접 연결할 수 있습니다. 또는 측정 모듈을 ECU 및 버스 인터페이스 모듈 ES592, ES593-D 또는 ES595에 연결할 수도 있습니다. 측정 모듈은 마이크로초 단위의 정확도로 서로 동기화되고 ES59x 모듈과도 동기화됩니다. 고전압 시스템의 전압 변화는 INCA가 ECU 내부 측정 및 차량 버스(FlexRay, CAN, LIN)의 신호와 동기화하여 측정합니다.

유연한 구성

CBN400 및 CBN401 케이블에는 각각 1m 길이의 측정 라인 4개가 제공됩니다. 고객의 요청에 따라 이타스는 1개, 2개 또는 3개의 프로브와 다양한 라인 길이를 갖춘 고객별 변형을 제공합니다.

복잡성 마스터하기

그래픽은 이타스 툴이 전기 자동차 소프트웨어 개발의 복잡성을 마스터하는 데 어떻게 도움을 주는지 보여줍니다.

특히 HEV의 경우 전체 시스템이 더욱 복잡해지고 있습니다. 많은 기능이 ECU 네트워크에 분산되어 있습니다. 또한 드라이브, 변속기, 브레이크 시스템 구성 요소에서 작동하는 기능도 점점 더 많아지고 있습니다. 이러한 복잡성을 마스터하는 것이 경쟁 우위가 되고 있습니다. 다음의 이타스 툴이 이를 지원합니다:

INTECRIO

INTECRIO를 사용하면 소프트웨어 구성 요소를 서로 연결할 수 있습니다. 가상 환경에서 하드웨어 없이 전체 기능을 검증할 수 있습니다. 고성능 모듈식 래피드 프로토타이핑 시스템 ES900과 함께 실제 센서, 액터 및 ECU 네트워크를 사용한 테스트가 실험실과 차량 내에서 가능합니다.

ASCET

모델 및 상태 기반 소프트웨어 개발, 시뮬레이션, 자동 코드 생성을 위한 ASCET 툴 제품군은 기존 구성 요소의 재사용성, 실시간 동작 정의, ISO 26262와 같은 자동차 표준 준수를 통해 HEV 개발자를 지원합니다.

RTA, RTE

수백만 개의 애플리케이션에서 사용되는 RTA 운영 체제는 AUTOSAR 런타임 환경 표준을 준수하며, 특히 HEV와 같은 분야에서 점점 더 복잡해지는 ECU 코딩을 고려할 때 강력한 개발 솔루션을 제공합니다.

INCA

다양한 ECU의 기능 분포는 캘리브레이션의 복잡성을 증가시킵니다. INCA 툴 제품군의 측정, 캘리브레이션 및 진단 툴은 이러한 복잡성을 마스터할 수 있는 다양한 가능성을 제공합니다. INCA를 사용하면 차량 버스 통신 데이터뿐만 아니라 여러 ECU에 분산된 다양한 캘리브레이션 라벨을 한 화면에 표시하고 처리할 수 있습니다. 서로 다른 버스 및 프로토콜을 통한 액세스와 같은 다양한 ECU의 관리가 추상화됩니다. 이는 캘리브레이션 프로세스를 간소화하여 특히 HEV 기능으로 작업할 때 결정적인 이점을 제공합니다. 또한 동일한 라벨을 여러 ECU에서 동시에 측정하고 캘리브레이션할 수 있어 데이터 보안이 크게 향상됩니다.

신속한 기능 개발

전기 드라이브 트레인을 위한 새로운 기능은 신속하고 안정적으로 개발되어야 합니다. 이는 전기 모터의 폐쇄 루프 제어, 배터리 및 열 관리와 같은 개별 구성 요소뿐만 아니라 기어박스, 전기 모터 및 연소 엔진의 공통 드라이브 관리, 시동-정지 작동, 회생 및 파워 부스트(하이브리드 관리)에도 적용됩니다. 이타스는 승인된 많은 솔루션 외에도 다양한 혁신 솔루션을 제공합니다:

EHOOKS
EHOOKS는 소프트웨어 소스 코드를 변경하지 않고도 기존 소프트웨어 상태에 유연하고 쉽게 후크를 삽입할 수 있는 외부 및 내부 바이패스 개념의 방법입니다.

사전 보정
Simulink®-INCA 커플링 사용(INCA-SIP) 또는 시뮬레이션 PC용 개방형 XCP 인터페이스(INCA-SCX)를 통해 INCA는 적절한 인터페이스를 통해 일관된 실험 및 캘리브레이션 표면으로 사용할 수 있으며, 각 하드웨어를 사용하기 전에 가상 모델에서 캘리브레이션을 수행할 수 있습니다. 개발된 데이터 레코드는 다음 캘리브레이션 단계에서 재사용할 수 있습니다.

e-모빌리티의 사이버 보안

전기차로의 전환에는 E/E 아키텍처의 전환이 필요하며, 무엇보다도 충전소 또는 OTA 업데이트와 같은 새로운 연결 옵션이 필요합니다. 그러나 이는 무단 소프트웨어나 사이버 공격의 새로운 진입 지점이기도 하므로 차량에 대한 새로운 보안 개념이 필요합니다. 이타스는 이러한 새로운 도전 과제에 대한 유연한 최첨단 솔루션과 모든 사용 사례에 대한 개별적인 접근 방식을 위한 전문가 팀을 제공합니다.