用户故事

东风电动汽车使用基于模型的设计开发用于混合动力电动汽车的电池管理系统

挑战

开发一种混合动力客车电池管理控制系统

解决方案

使用Mathworks工具进行模型的设计,以为控制器设计进行型号,验证和生成代码

结果

  • 项目提前完成
  • 设计重用启用
  • 100%的应用程序代码生成

“通过基于模型的设计,我们有一个集成的开发过程,从想法到产品代码生成。MathWorks工具使我们能够利用自己的专业知识开发关键的电池管理技术,并在这样的环境中促进了对我们设计的早期和持续验证。”

刘晓康博士,东风电动汽车
东风EQ6110混合动力电动城市公交车。

东风电动汽车(DFEV)负责中国东风汽车公司电动汽车和混合动力电动汽车(HEV)的研发工作。该公司从供应商那里来源牵引电机和电池等大多数部件。但是,由于电池管理和车辆能源管理的控制策略对HEV的性能和燃油经济性至关重要,并且这些控制器必须在车辆水平上进行优化和整合,DFEV决定为其HEV的HEV开发电子控制系统作为其原始知识产权的一部分。

Dongfeng的工程师使用Mathworks工具和基于模型的设计,为Dongfeng EQ6110开发了一个复杂的电池管理控制系统,是一个混合电动城市公交车,该总线提供比标准城市公交车更好的燃油效率,同时降低排放。

“只有六位工程师的团队开发了控制器模型,并按计划和预算产生了生产规范,”DFev的主要工程师刘小康刘博士说。“连续验证和使用工厂模型进行闭环模拟,使我们能够尽早识别和解决问题,以确保我们的高质量标准达到或超越。”

挑战

东风工程师在C中有发展控制器,但电池管理系统项目相当复杂。整合车辆的控制系统也是一个挑战。

“关于涉及多个工程学科的项目,发展风格的变化大大变化,这使得基于C的实现难以调试和维护,”刘解释道。“鉴于我们严格的18个月的时间表,手工编码是不可行的。”

东风工程师必须符合ISO/TS 16949质量管理准则,其生产的代码必须符合MISRA的规定®东风公司遵循的标准。“我们需要一个开发环境,能够持续验证并生成一致的、合规的、高效的产品代码。”

解决方案

东风工程师利用MathWorks工具和基于模型的设计(Model-Based Design)对电池管理控制系统进行了设计、仿真和验证,并生成了产品代码。

在建立了项目要求之后,他们在使用MATLAB开发了浮点中的控制器模型的基线版本®,s金宝appimulink.®和州流®.同时,该团队使用测试数据开发了电池的Simulink模型,当与控制器模型一起使用时,提供了验证控制器金宝app设计所需的电池动力学信息。

在单元测试之后,该团队将控制器模型与Simulink和RAN桌面模拟中的电池模型联系起来,以验证算法的基本功能。金宝app

为了进一步完善控制器算法,工程师们使用Simulink Coder从模型中快速生成代码金宝app在一个快速原型控制器上对着真正的电池运行这段代码。

与定点设计师,研究小组将模型从浮点转换为定点,并进行了第二轮桌面模拟以验证转换的质量。工程师收集修改的条件/决策覆盖率(MC/DC)度量来评估测试的完整性。

工程师使用Embedded Coder从模型生成产品代码®.它们验证了所生成的代码按照循环测试的软件循环测试表现为预期,其中它们在闭环模拟中运行了模拟电池模型的代码。金宝app

作为最终验证步骤,团队将代码部署到目标ECU,该目标ECU基于飞思卡尔S12微控制器。使用从工厂模型生成的代码,它们在硬件循环(HIL)模拟中运行ECU,以验证控制器软件与ECU硬件之间的集成。

然后使用点心校准控制器并安装在原型车辆中,用于通道可靠性和耐用性测试,利用以及与生产代码一起生成的ASAP2校准文件。

嵌入式电池控制系统位于东风EQ6110总线上,正在进行试运行。

结果

  • 项目提前完成.“我们只有18个月的时间将最初的想法进行概念验证,然后交付一个完整的产品,”刘说。“通过使用基于模型的设计,自动生成代码,并简化浮点到定点的转换,一个由6名工程师组成的小团队提前完成了工作。”

  • 设计重用启用.东风的工程师正在重新使用该公司目前正在开发的HEV轿车的部分控制器设计。“使用基于模型的设计和Simulink,工程师可以轻松地可视金宝app化新应用程序所需的更改,将更改的范围和实现它们所需的时间最小化,”Liu说。

  • 100%的应用程序代码生成.该团队使用嵌入式编码器为控制器产生超过10,000行的应用程序代码。“因为它自动生成,代码一致,更易于维护。同样重要的是,代码具有高质量,符合我们需要遵循的屠杀指导方针,“刘说。“通过手工编码实现这一级别的一致性和质量将是非常困难的。”

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