JG-5074 新能源汽車整車電控仿真及標定實驗系統(tǒng)

概述
隨著人們對車輛舒適、安全、節(jié)能、環(huán)保等要求的日益提高，汽車智能化和電子化成為未來車輛技術(shù)的主要趨勢，由此對電子控制技術(shù)及開發(fā)者提出了更大的挑戰(zhàn)。對于國內(nèi)電控開發(fā)者而言，在 ECU 開發(fā)和產(chǎn)品化方面存在更大的困難，需要應對更多的挑戰(zhàn)。
ECU 主要包括控制器硬件和控制器軟件，其中的控制器軟件又包括基礎(chǔ)軟件與應用軟件，應用軟件決定了車輛駕駛體驗，是車輛及零部件子系統(tǒng)品牌差異化的主要體現(xiàn)，是各大廠商自主研發(fā)的核心知識產(chǎn)權(quán)，控制器硬件以及基礎(chǔ)軟件，是保證應用軟件良好運行的平臺。在開發(fā)階段和產(chǎn)品化階段，傳統(tǒng)開發(fā)方式一般采用不同的平臺，這些平臺間的移植和驗證都存在較大的難度，需要花費大量的時間、精力以及昂貴的費用。對于剛剛起步的自主品牌在產(chǎn)量和成本的要求下，對于相對復雜的控制系統(tǒng)，新產(chǎn)品的產(chǎn)品化幾乎成了難以完成的任務。

為了解決 ECU 研發(fā)和產(chǎn)品化的問題，我們對國內(nèi)外的新技術(shù)進行了深入細致的研究，通過整合不斷提升的微控制器技術(shù)，結(jié)合嵌入式軟件開發(fā)應用以及控制器設(shè)計標準的國際新趨勢，自主研發(fā)形成了 RapidECUECU 快速開發(fā)解決方案，有效解決了 ECU 開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化難題。
開發(fā)流程
RapidECU ECU 快速開發(fā)解決方案，開發(fā)流程符合國際標準的軟件工程 V 型開發(fā)模式，支持 Matlab/Simulink/ Stateflow，采用圖形化建模方式建立軟件工程，完全零手工的全自動代碼生成，可以同時完成應用軟件和基礎(chǔ)軟件模型自動代碼生成，在開發(fā)過程中隨時保持模型和代碼的同步狀態(tài)，使開發(fā)和產(chǎn)品化在統(tǒng)一的平臺下實現(xiàn)，提供集成式的完整工具鏈組合，支持用戶完成 ECU生命周期內(nèi)的開發(fā)、測試、標定、驗證、生產(chǎn)等全部流程。
底層系統(tǒng)成熟穩(wěn)定，包括實時操作系統(tǒng)、各種汽車級 I/O 信號調(diào)理、功率驅(qū)動、總線通信、標定協(xié)議、診斷協(xié)議棧、引導程序、電源管理、內(nèi)存管理等功能，模塊化調(diào)用。硬件設(shè)計符合汽車級標準，堅固耐用、性能穩(wěn)定可靠。

RapidECU 可幫助用戶完成以下工作：
☆ 新型控制器或先進控制系統(tǒng)上層軟件的快速開發(fā)研究；
☆ 新產(chǎn)品或新功能在真實環(huán)境下的測試與快速驗證，如臺架試驗、裝車試驗等；
☆ 低成本，短時間內(nèi)實現(xiàn)小批量裝車運行；
☆ 完成從原型到批量產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化。
產(chǎn)業(yè)化開發(fā)流程
使用 RapidECU 控制器快速開發(fā)解決方案進行控制器項目和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，按照下圖所示控制器產(chǎn)品開發(fā)流程進行，我們將協(xié)助客戶建立控制器產(chǎn)品開發(fā)流程，使整個開發(fā)過程滿足 TS16949 的相關(guān)規(guī)范，大幅降低開發(fā)風險。
采用 RapidECU 快速原型到批量生產(chǎn)的控制器一體化開發(fā)流程，將為客戶縮短 50% 的開發(fā)周期，節(jié)約80% 的開發(fā)成本。
啟動一項新的開發(fā)—RapidECU-KIT 開發(fā)套件

安裝和運行環(huán)境
硬件要求：
CPU： 雙核及以上
內(nèi)存： 2G 及以上
硬盤空間： 10G 及以上
軟件要求：
操作系統(tǒng)： Windows XP/Vista/7 32 位版本
編譯器： CodeWarrior 2.9 以上版本
MATLAB 版本：
R2010a 以上 32 位 Windows 版本
The Mathworks Software:
MATLAB
Simulink
Embedded Coder
Simulink Coder
MATLAB Coder
Stateflow
新能源汽車電子控制系統(tǒng)
概述
近年來國家大力推動和發(fā)展節(jié)能與新能源汽車研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，新能源汽車是指采用新型動力系統(tǒng)，完全或主要依靠新型能源驅(qū)動的汽車，主要包括純電動汽車、燃料電池汽車以及插電式混合動力汽車，電控系統(tǒng)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化是新能源汽車核心問題之一。
整合全球行業(yè)先的技術(shù)資源，結(jié)合自主研發(fā)的 RapidECU 控制器快速開發(fā)平臺，可以為客戶量身打造創(chuàng)新性的新能源動力系統(tǒng)電子控制解決方案，通過貫穿快速原型和批量生產(chǎn)的一體化解決方案，快速實現(xiàn)新能源汽車電子控制系統(tǒng)研制和批量產(chǎn)業(yè)化。
新能源汽車創(chuàng)新性的電子控制系統(tǒng)包括整車控制器 混合動力控制器（VCUHCU）、自動變速器控制器（TCU）、電池管理系統(tǒng)（BMS）、電機控制器（MCU）、DCDC 轉(zhuǎn)換器、狀態(tài)監(jiān)控與遠程管理系統(tǒng)（RMS）等，如下圖所示。

整車控制器 Vehicle Control Uint
基于RapidECU的整車控制器VCU快速開發(fā)解決方案，搭載Freescale新一代32位高性能微處理器芯片，最多 4 路高速 CAN 通信接口，在數(shù)月內(nèi)完成整車控制算法的開發(fā)，實現(xiàn)裝車試驗。
純電動汽車整車控制器的基本功能：
● 整車驅(qū)動控制
● 整車能量管理
● 網(wǎng)絡管理、監(jiān)控
● 制動優(yōu)先
● 故障診斷，爬行功能
● 整車狀態(tài)監(jiān)控及顯示
● 電動真空泵、電動冷卻水泵、冷卻風扇的控制
可選功能：
● 電子差速控制（輪轂電機）
● 制動能量回收
● 巡航功能
電池管理系統(tǒng) Battery Management System
電池管理系統(tǒng) (BMS) 監(jiān)控電池組中各單體電池的狀態(tài)，管理電池組的使用過程，維持電池組中單體電池的狀態(tài)一致性，從而起到保障電池安全，提高電池壽命的作用。國內(nèi)外所有上市的電動汽車（包括純電動汽車與混合動力汽車）都裝備了 BMS，BMS 已經(jīng)成為現(xiàn)代電動汽車的關(guān)鍵零部件之一。
BMS 的功能主要包括：
● 電池單體電壓、電流、溫度信號采集 ● 電池組總電壓、電流信號采集
● 電池荷電狀態(tài) SOC/ 健康狀態(tài) SOH 估算 ● 電池單體一致性均衡
● 智能充電控制 ● 動力母線預充電控制
● 絕緣電阻檢測 ● 電池組熱管理
● 過流、過壓、過熱保護
系統(tǒng)架構(gòu)
本方案使用主從式的 BMS 系統(tǒng)架構(gòu)，即一個主控模塊 + 若干采集模塊的方式，主控模塊與采集模塊之間通過 CAN 通信，如下圖所示。主從式 BMS 布局靈活，方便檢修，便于日常維護，適用于各類純電動汽車與混合動力汽車。

配置清單: