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电动交通

通过优化车辆软件实现高效率

电动汽车的核心是最大限度地提高效率。昂贵而沉重的电池必须以最佳方式加以利用,这使得车辆开发成为优化电源管理与用户舒适度之间的平衡之举。在软件方面,这主要意味着要处理大量的测量数据。原始设备制造商和供应商需要合适的工具来收集、可视化和处理这些数据。

这幅插图描绘了一辆造型独特的未来派汽车,周围围绕着人和图表。

传统的内燃机只需要对几个气缸进行测量,而电动汽车电池则有 200 个或更多电池,必须同时进行分析和比较。这表明,随着向电动汽车的转变,对测量、验证和校准系统的要求也越来越高。由于电池容量受到重量和成本的限制,同时还要满足较高的舒适性和性能标准,因此先进的能源管理系统现在变得至关重要。

电动汽车开发的新挑战

软件是电动汽车的核心。拥有传统汽车遗留系统的原始设备制造商和供应商往往面临这些挑战:

管理复杂组件

功能复杂的精密组件(电池、电动驱动器)需要新的测量和可视化功能。

能源效率

我们亟需优化热能、驱动、电气和充电系统能量分配的解决方案。

成本效益

电动汽车的销售机会和盈利能力首先取决于降低电池成本,同时保持甚至增加其续航里程。

适用于所有传动系统的灵活解决方案

虚拟汽车前的开发人员插图

我们的 ETAS 车辆专家为您的个性化旅程提供支持

无论是混合动力、电动还是氢能驱动,ETAS 解决方案都适用于对软件和硬件开发过程有较高要求的所有现代动力传动系统类型。我们为您提供一整套解决方案:用于标定、诊断和验证的 INCA 工具,用于测量数据可视化、分析和记录的 ETAS MDA(测量数据分析仪),用于基于模型的应用软件开发的 ASCET,以及用于轻松报告的 ETAS 分析工具箱 (EATB)。

"如何在续航能力和使用寿命之间找到完美的平衡点,从而最大限度地利用电池,是一个需要校准的问题。我们的解决方案可以解决这一难题。
Klaus Grabmaier,ETAS 测量与校准技术架构师

深入了解我们的开发工具

图片说明了如何使用 ETAS 软件和硬件为移动交通设计新功能

电动机需要高速控制功能,因为产生的扭矩直接跟随电流。这意味着时间行为在开发、原型设计和测试中变得更加重要。ETAS 可为新功能设计提供各种解决方案,以满足这些要求:

快速原型制作

快速原型制造方法可使循环时间缩短至 200 μs。这使其成为电机快速控制循环的理想解决方案。

软件工程

ASCET 软件开发专为具有实时限制的车辆系统而设计。ASCET 涵盖面向状态的电池管理编程,支持许多重要的开发标准(如 ISO 26262)以及 AUTOSAR 软件组件的创建,是一种适用于所有电动汽车用例的整体方法。

校准

通过 INCA-MCE(测量和标定嵌入式/快速 ECU 访问)直接快速地访问 ECU,为快速测量和标定提供了创新的解决方案。它实现了 ECU 测试台和校准工具之间的直接连接,与使用 ASAP3 接口的传统方法相比,校准周期快 400 倍。这一速度优势最大限度地发挥了新型动态校准方法的潜力,大大缩短了校准时间。同时,当超过极限值时,HEV 测试系统会通过快速响应降低负载。

新型驱动装置的开发工作是在不断变化的需求环境中进行的。利用专业化、低复杂度的软件提高灵活性并轻松扩展开发环境变得越来越重要。HEV 项目需要高度的跨学科合作。来自不同开发环境的结果往往必须整合到一个平台上进行测试。因此,对所有重要标准的开放性是一个重要的先决条件。ETAS 工具提供了这种开放性。

汽车软件开发工具必须始终与整个系统结合起来考虑。在开发复杂系统时,必须对工具进行修改,以满足特定要求。通过应用和工程服务(AES),ETAS 支持嵌入式软件开发流程的优化,并提供定义、实施和运行客户特定解决方案的服务。我们的开发工具在混合动力驱动、电机 HiL 测试、电池管理和 ECU 网络等方面拥有良好的记录。

图为 ETAS 测量解决方案,该方案可有效测量混合动力车和电动车高压电气系统中的电压,同时通过测量点附近的电气隔离确保高度安全。

ETAS 测量解决方案可有效测量混合动力汽车和电动汽车高压电气系统中的电压,同时通过测量点附近的电气隔离确保高度安全。通过将探头与ES411ES415ES441 等多功能模块相结合,它提供了一种灵活的测量仪器,专为高压应用量身定制,适合在车辆中使用。与 ETAS 测量系统和 INCA 的无缝集成为电气传动 ECU 的校准和验证过程中的电压测量提供了高效的解决方案。

应用

典型的应用是测量牵引电池、牵引电池单个电池或中间电路的电压。例如,电压测量可确定电池的充电状态、负载情况、高压车载电源的振荡情况,或在安全关键情况下独立于 ECU 对电池进行有针对性的放电。结合同步电流测量,还可以确定车载电源的耗电量。

与测量和校准系统集成

ES415 模块提供四个测量通道,每个通道的可配置测量速率高达 100 kHz。它能检测所连接的探头类型,并自动调整每个通道的测量范围。测量范围和探头特性被传输到测量软件,并在软件中自动显示正确的物理测量值。

在测量系统中,多个 ES411 模块可以相互连接,也可以与 ES4xx 系列的其他测量模块连接。INCA 支持ES4xx 测量模块。通过 XCP 接口,可将 ES4xx 模块和隔离测量探头集成到第三方供应商的测量工具中。ES4xx 测量模块可通过以太网直接连接到主机。此外,还可将测量模块连接到 ECU 和总线接口模块ES592ES593-DES595 上。测量模块之间以及与ES59x 模块之间的同步精度为微秒级。INCA 与 ECU 内部测量和车辆总线(FlexRay、CAN、LIN)信号同步测量高压系统中的电压变化。

灵活配置

CBN400 和 CBN401 电缆各有四条一米长的测量线。根据客户要求,ETAS 还可提供带有一个、两个或三个探头以及不同测量线长度的客户定制型号。

该图描述了 ETAS 工具如何为掌握电动汽车软件开发的复杂性提供支持

特别是对于混合动力汽车而言,整个系统正变得越来越复杂。许多功能分布在 ECU 网络中。此外,还有越来越多的功能需要在驱动、传动和制动系统组件中运行。掌握这种复杂性正在成为一种竞争优势。以下 ETAS 工具可提供支持:

INTECRIO

通过INTECRIO,软件组件可以相互连接。在虚拟环境中,无需硬件即可验证整个功能。与高性能模块化快速原型系统 ES900 配合使用,可在实验室和车辆内使用真实传感器、执行器和 ECU 网络进行测试。

ASCET

ASCET工具系列用于基于模型和状态的软件开发、仿真和自动代码生成,通过现有组件的可重用性、实时行为定义以及符合 ISO 26262 等汽车标准,为混合动力汽车开发人员提供支持。

RTA, RTE

符合 AUTOSAR 运行时环境标准的RTA操作系统已在数百万个应用中使用,它提供了一个强大的开发解决方案,特别是考虑到 HEV 等领域所需的 ECU 编码日益复杂。

INCA

不同 ECU 的功能分布也增加了标定的复杂性。INCA 工具系列中的测量、标定和诊断工具可提供多种可能性来应对这种复杂性。INCA 可以在一个平面上显示和处理分布在不同 ECU 上的各种标定标签以及车辆总线通信数据。不同 ECU 的管理(如通过不同总线和协议的访问)被抽象化。这简化了标定过程,尤其是在使用混合动力汽车功能时,能带来决定性的获益。还可以在不同的 ECU 上同步测量和标定相同的标签,大大提高了数据的安全性。

必须快速、可靠地开发电力传动系统的新功能。这不仅适用于个别组件,如电动马达、电池和热管理的闭环控制,也适用于变速箱、电动马达和内燃机的共同驱动管理,包括启停操作、能量回收和功率提升(混合动力管理)。除了许多已获认可的解决方案外,ETAS 还提供了许多创新技术:

EHOOKS
EHOOKS 是一种用于外部和内部旁路概念的方法,便于在不改变软件源代码的情况下,灵活方便地将钩子插入现有的软件状态。

预校准
通过 Simulink®-INCA 耦合 (INCA-SIPINCA-SCX)或用于仿真 PC 的开放式 XCP 接口(INCA-SCX),可通过适当的接口将 INCA 用作一致的实验和校准表面,并在相应硬件可用之前对虚拟模型进行校准。开发的数据记录可在以下校准步骤中重复使用。

图片显示一名软件开发人员在屏幕前专注于电动汽车的网络安全问题

电动汽车的网络安全

向电动汽车的转变需要转换 E/E 架构,最重要的是需要新的连接选项,例如充电站或 OTA 更新。然而,这些也是未经授权的软件或网络攻击的新切入点,需要新的汽车安全理念。ETAS 可针对这些新挑战提供灵活的先进解决方案,并拥有一支专家团队,可针对所有使用案例提供个性化方法。

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