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Proterra 公司使用 Speedgoat HiL 测试电池电动客车控制系统

“我觉得 Speedgoat 为 Simulink 开发了一个即插即用的实时平台。 对于我们来说,这意味着更多的时间来测试我们的控制系统,减少开发 HIL 工作台的时间。”
“技术支持出众。 只要有必要,Speedgoat 和MathWorks 共同合作,解决在项目开发期间遇到的任何问题。文档和自助网站十分有效。在高性能实时目标机中使用了高质量的硬件。随着我们的项目扩大和复杂性的增加,我始终能从 Speedgoat 寻找到解决方案”
—Joaquin Reyes, Controls Engineer, Proterra

Proterra公司总部及工厂设在美国南卡罗来纳州格林维尔市,在零排放车辆的设计和制造方面处于世界领先地位,其产品使公交车队经营者能够降低运营成本,实现零尾气排放的同时,提供清洁,安静的运输。

  电池电动客车  

Proterra的第二代客车不仅是世界上高效的电池电动公交车之一,在乘客上下车的时间内可以在公共汽车站充电,所以可以每天24小时不间断运行,无需加油。

 

  在线充电  

客车上具备在线快速充电特性的先进电池系统,由8个电池包组成,每一个包含独立的包级控制器。一次低于10分钟的充电可以驱动车辆形成大约30-40英里(50-65km)。

  控制器  

客车的关键是车辆控制器,动力总成和储能控制器。车辆控制器对客车上的许多设备执行控制功能,例如门,外部和室内灯,动力转向和空气压缩机。 它还执行高级别的监控和诊断功能。

能量存储控制器持续监控电池系统的各个方面,例如温度,电流和电压,以确定用于驾驶和充电操作的容许放电和充电速率。动力系统性能由动力总成控制器监测和控制,确保在不同行驶条件下的高效运行。

 

  硬件在环  

Proterra决定利用硬件在环(HIL)开发方法来帮助测试和开发新的客车控制系统。

HIL允许控制系统在实验室中通过仿真车辆部件进行彻底测试,包括传感器和通信,这些信号通常从现实世界获取。仿真能够实现对控制系统输入的完全控制,因此允许快速,轻松地执行测试。

Proterra决定实现Speedgoat解决方案搭建HIL系统,因为其系统是完全针对Simulink设计。

 

  测试台  

Proterra开发了Simulink的实时应用程序,用于运行所有主要车辆部件,车辆的CAN协议网络以及所有数字和模拟I / O,包括温度,压力和速度。 例如使用脉冲信号来模拟冷却系统中风扇的速度传感器,模拟与门,低压接触器和变速箱等车辆部件的状态相关的反馈。

为了运行实时应用程序,使用了Speedgoat 高性能实时目标机,提供所有必需的I/O和通信协议接口。 实时目标机的选择,主要是基于其强大的Intel CPU,灵活性以及其支持各种I/O连接的能力。

该项目取得了巨大成功,Proterra赞扬了Speedgoat和MathWorks工具的无缝集成。

使用的Speedgoat产品

  • 高性能实时目标机
  • IO102快速16位模拟I/O模块
  • IO110 16位模拟输出I/O模块
  • IO204高压数字I/O模块
  • IO205高压数字I/O模块
  • IO206高压数字I/O模块
  • IO311 FPGA I/O模块
  • IO601 CAN模块
  • IO921高密度电阻模拟模块

使用的MathWorks产品

  • MATLAB®
  • Simulink®
  • MATLAB Coder™
  • Simulink Coder™
  • Simulink Real-Time™
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