用户故事

东风电动汽车采用基于模型的设计开发了混合动力汽车电池管理系统

挑战

为混合动力车电动总线开发电池管理控制系统

解决方案

使用基于模型设计的MathWorks工具为控制器设计建模、验证和生成代码

结果

  • 项目提前完成
  • 设计重复使用
  • 100%的应用程序代码生成

“通过基于模型的设计,我们有一个综合的开发过​​程,通过制作通过生产代码生成来实现。MathWorks工具使我们能够在促进我们设计的早期和持续验证的环境中使用我们自己的专业知识开发关键电池管理技术。“

东风电动车志强刘博士
东风EQ6110混合动力城市客车。

东风电动汽车(DFEV)负责东风汽车公司在中国的电动汽车和混合动力汽车(hev)的研发工作。该公司从供应商那里采购大多数部件,如牵引电机和电池。然而,由于电池管理和车辆能量管理控制策略是至关重要的性能和燃油经济性在戊肝病毒,和这些控制器必须优化和集成在工具层面,DFEV决定开发混合动力汽车的电子控制系统内部的一部分原有的知识产权。

东风公司的工程师利用MathWorks工具和基于模型的设计(model - base Design)为东风EQ6110开发了一套复杂的电池管理控制系统。东风EQ6110是一款混合动力城市客车,燃料效率比标准城市客车提高了30%,同时降低了排放。

DFEV的首席工程师刘晓康博士说:“一个只有6名工程师的团队开发了控制器模型,并按进度和预算生成了生产代码。”“持续验证和使用工厂模型进行闭环模拟,使我们能够及早识别和解决问题,以确保达到或超过我们的高质量标准。”

挑战

东风的工程师有在C公司开发控制器的经验,但电池管理系统项目要复杂得多。集成车辆的控制系统也是一个挑战。

“在涉及多个工程学科的项目中,开发风格差异很大,这使得基于c语言的实现很难调试和维护,”Liu解释说。“由于我们有限的人力和物质资源,在我们紧迫的18个月时间安排下,手工编码是不可行的。”

东风工程师必须遵守ISO / TS 16949质量管理指南,以及他们产生的代码必须符合MISRA®Congfeng所遵循的C标准。“我们需要一个开发环境,可以连续验证,并生成一致,兼容和高效的生产代码。”

解决方案

东风工程师使用Mathworks工具和基于模型的设计来设计,模拟和验证电池管理控制系统,然后为其生成生产代码。

在项目需求确定之后,他们使用MATLAB开发了浮点控制器模型的基线版本®,仿万博1manbetx真软件®, Stateflow®.同时,团队使用测试数据来开发电池的Simulink模型,当与控制器型号一起使用时,提供有关验证控制器万博1manbetx设计所需的电池动力学的信息。

经过单元测试,团队在Simulink中将控制器模型与电池模型连接起来,并进行桌面仿真,验证算法的基本功能。万博1manbetx

为了进一步优化控制器算法,工程师使用Simulink编码器快速从模型生成代码万博1manbetx并在快速原型调制控制器上运行此代码,对抗真正的电池。

用固定点设计师,该组将模型从浮点转换为固定点,并运行第二轮桌面模拟以验证转换的质量。工程师收集了修改条件/决策覆盖率(MC / DC)指标,以评估测试的完整性。

工程师使用嵌入式编码器从模型生成生产代码®.他们通过在闭环仿真中对Simulink电池模型运行代码来执行软件在环测试,以验证生成的代码是否如预期的行为。万博1manbetx

作为最后的验证步骤,该团队将代码部署到目标ECU(基于飞思卡尔)上S12单片机。使用从工厂模型生成的代码,他们在硬件在环(HIL)仿真中运行ECU,以验证控制器软件和ECU硬件之间的集成。

然后使用CANape对控制器进行校准,并将其安装在原型车上,利用与生产代码一起生成的ASAP2校准文件进行道路可靠性和耐久性测试。

东风EQ6110客车已经安装了嵌入式电池控制系统,目前正在试运行中。

结果

  • 项目提前完成.“我们只有18个月才能将最初的想法带到概念上,然后提供完整的产品,”刘说。“通过使用基于模型的设计,自动生成代码,并将转换从浮点简化到传动点,六个工程师的小团队提前完成了努力。”

  • 设计重复使用.东风工程师正在重用公司HEV轿车的各个控制器设计,目前正在开发。“使用基于模型的设计和Simulink,工程师可以轻松地可视万博1manbetx化新应用程序所需的更改,最大限度地减少更改的范围以及实现它们所需的时间,”刘说。

  • 100%的应用程序代码生成.该团队使用Embedded Coder为控制器生成了超过100,000行应用程序代码。因为它是自动生成的,所以代码是一致的,也更容易维护。同样重要的是,该准则是高质量的,符合我们需要遵循的MISRA C准则,”Liu说。“用手工编码实现这种水平的一致性和质量是非常困难的。”

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