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L’émulation de batterie et de moteur électrique haute tension a son simulateur “Hardware In the Loop”

Publié le 28 juin 2018 à 10:56 par François Gauthier        Test & Validation dSPACE

dSPACE haute tension

dSPACE, fournisseur de solutions matérielles et logicielles de test de systèmes embarqués dans l’automobile, compléte sa gamme de solutions pour la simulation de moteurs électriques avec des systèmes Hardware-In-the-Loop (HIL) qui autorisent l’émulation dynamique des composants de la batterie et du moteur électrique avec des tensions élevées allant jusqu’à 800 V. En d’autres termes, avec cette évolution vers la haute tension, tous les composants des moteurs hybrides et entièrement électriques peuvent être désormais représentés avec un flux d’énergie réel.

Concrètement, le matériel de charge haute tension se présente sous la forme de systèmes compacts et modulaires pour l’émulation des tensions, du nombre de phases et du type de la source de tension. Avec cette approche, un même matériel est mis en œuvre pour la simulation de charges (moteurs électriques) et pour la simulation de sources (batteries, grilles AC), ce qui facilite la maintenance des systèmes de test, assure dSPACE. Au sein de ces derniers, le flux d’énergie circule sans retour de grille, ce qui induit, ajoute la société, une meilleure efficacité supplémentaire et la réduction de la charge sur l’alimentation principale. Une bibliothèque logicielle ouverte, développée avec le logiciel Simulink pour un installation sur des FPFA de Xilinx, fournit les modèles de simulation nécessaires, pour les moteurs et les encodeurs incrémentaux, aux modèles de haut niveau ASM (Automotive Simulation Models) de dSPACE destinés aux batteries et aux groupes motopropulseurs complets des véhicules hybrides et électriques.

D’un point de vue technique, grâce à leur dynamique élevée et leur inductance propre, les charges haute tension fournies par dSPACE peuvent émuler des inductances de moteur variables, des champs de rotation à haute fréquence et tous les points de fonctionnement d’un moteur électrique. En téléchargeant au préalable les tests de dynamométrie conventionnels vers les émulateurs, les charges électroniques haute tension s’intègrent alors directement dans la validation HIL. Et comme les courants peuvent être émulés avec précision, il est possible d’afficher les courants d’ondulation ainsi que les fréquences d’harmoniques qui permettent de tester les commandes des moteurs.

De plus, il est possible d’émuler plusieurs aspects importants pour la simulation d’erreurs telles que les courants de fuite, les absences de courant ou les courts-circuits à courant limité. La surveillance et la limitation intégrées de tensions, de courants et de températures protègent en outre à tout moment les calculateurs automobiles (ECU) connectés.

Au-delà du monde automobile, ces technologies, issues du savoir-faire de dSPACE dans l’émulation de composants de moteurs électriques basse tension, sont adaptables à d’autres domaines d’application comme les tests de convertisseurs industriels, les convertisseurs DC/DC, les convertisseurs d’énergie solaire et éolienne ou l’émulation de grilles de courant alternatif.

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