借助 matlab®、simulink® 和 simscape™,工程师能够通过系统地使用数据和模型来前置电动汽车 (ev) 开发。您可以使用预置的参考应用来降低仿真的难度。借助 matlab 和 simulink,您能够:
- 使用基于模型的系统工程设计复杂的电动汽车架构并优化系统
- 对电池建模并开发电池管理系统 (bms)
- 对燃料电池系统 (fcs) 建模并开发燃料电池控制系统 (fccs)
- 对牵引电机建模并开发电机控制单元 (mcu)
- 部署、集成和测试控制算法
- 在电动汽车开发中使用数据驱动的工作流以及人工智能 (ai)
开发系统架构并执行系统仿真
电动汽车需要在整车层面进行设计和分析,涉及多域系统集成。使用 matlab、simulink 和 simscape,您可以:
- 使用针对常见动力总成配置的预置参考应用,快速实现完整的(包括电机、发电机和储能组件的)电动汽车仿真
- 执行诸如架构权衡、电机和电池选型以及控制参数优化等分析
- 集成、分析和测试多域系统
- 捕获系统架构、详细设计和实现细节,全部操作都在同一环境中完成,不同环节的各个模型之间均有数字线索
- 在从架构到分析到硬件在环 (hil) 测试的整个设计流程中重用模型
电池建模和 bms 开发
精确的电池建模可以前置电池和 bms 开发,考虑不同的充放电工况和环境条件。使用 matlab、simulink 和 simscape,您可以:
- 对电池进行建模和仿真并开发 bms
- 用等效电路对电池建模,用精巧的电路拓扑提高保真度
- 对非线性、热效应、soc/soh 和电池退化进行仿真
- 促进包括控制逻辑、自动代码生成和闭环仿真的 bms 开发,支持 autosar 工作流以及认证工作流
- 在 bms 中实现电压和温度监控、热保护和过充保护,以及电芯平衡和隔离等功能
对燃料电池系统建模与开发燃料电池控制系统
精确的燃料电池系统 (fcs) 建模,如聚合物电解质膜 (pem),能够前置 fcs 和燃料电池控制系统 (fccs) 的开发,将多种工况和环境条件考虑在内。使用 matlab、simulink 和 simscape,您可以:
- 对 fcs 进行建模和仿真并开发 fccs
- 使用电化学的第一性原理或试验数据对 pem 燃料电池进行建模
- 对燃料电池电动汽车 (fcev) 的燃油经济性、性能和热效应进行仿真
- 促进包括控制逻辑、自动代码生成和闭环验证在内的 fccs 开发,支持 autosar 工作流和认证工作流
- 实现电流、电压、电源监控和热管理等功能
对逆变器、牵引电机进行建模并开发电机控制软件
精确的电机建模能够前置电机和电机控制单元 (mcu) 的设计,使其早于硬件测试。使用 matlab、simulink 和 simscape,您可以:
- 对电机、电力电子设备和 mcu 进行建模和仿真
- 使用自动参数估计等功能,从系统级、控制设计级和电机设计级以所需的保真度对电机进行建模
- 在设计、仿真和验证电力变换系统时,使用多种模型库,包括电源、功率半导体和各种电机,如永磁同步电机 (pmsm) 和感应电机 (im)
- 使用用于创建和调节磁场定向控制、pid 控制器自动调节、自动代码生成的模块来实现 mcu 开发,并在闭环仿真中进行验证,包括支持 autosar 工作流和认证工作流的 hil
部署、集成和测试控制算法
电动汽车开发人员越来越需要遵守安全标准。借助 matlab 和 simulink,您能够:
- 自动生成优化的 c 代码和 hdl 代码
- 跟踪需求,测量代码/模型的质量,并自动生成测试用例
- 遵守 iso 26262 参考工作流以满足功能安全要求
- 使用经过 iso 26262 认证的工具
- 利用 autosar blockset(classic 和 adaptive)对 autosar 软件组件建模、对组合进行仿真以及导入/导出 arxml 文件
- 与 ci/cd/ct 管道集成,生成代码,打包以用于部署,并自动化回归测试
在电动汽车开发中使用数据驱动的工作流和 ai
使用测试数据和真实驾驶数据,您可以作出设计决策,构建简化模型以加速仿真,并制定维护服务。借助 matlab 和 simulink,您能够:
- 利用完整的 ai 工作流:数据准备、ai 建模、仿真和测试,以及在嵌入式硬件、边缘设备、云或企业服务器上部署
- 利用预置算法、模型和参考示例开始进行 ai 建模
- 访问来自数据库、云端、二进制文件(如 mdf)等处的数据
- 使用点击式 app 训练模型以进行机器学习和深度学习
- 从广大 ai 社区获取模型,导入以进行迁移学习和部署
- 将 ai 集成到系统级模型,并在硬件测试之前进行仿真和验证
- 使用 ai 功能来预测剩余使用寿命、预测性维护、构建数字孪生以及将 ai 引入 simulink 中