Une nouvelle avancée dans les essais de simulation HIL à topologie complète pour les chargeurs embarqués
SHINRY
Automobile
6 avril 2026
L'entreprise
SHINRY Technologies Co., LTD. (ci-après dénommée « SHINRY », code boursier : 300745.SZ), fondée en 2005 et dont le siège social est situé à Shenzhen, est une entreprise nationale de haute technologie spécialisée dans les véhicules électriques (VE), les véhicules à pile à combustible (FCEV) et les équipements haut de gamme. En tant que pionnière dans le secteur de l'alimentation embarquée, SHINRY détient l'intégralité des droits de propriété intellectuelle sur ses technologies de base, notamment les convertisseurs CC/CC embarqués, les chargeurs embarqués (OBC) et les produits intégrés, et fournit ses solutions chefs de file mondiaux chefs de file automobile.
À partir de juin 2025, SHINRY s'est associé à OPAL-RT China pour développer une plateforme complète de testsSimulation HIL Hardware-in-the-Loop) couvrant l'ensemble de la topologie des convertisseurs de bord (OBC), notamment les circuits CC/CC à deux étages haute fréquence et les circuits OBC triphasés bidirectionnels issus des chaînes de production de série.
Lorsque nous avons utilisé des plateformes de simulation traditionnelles pour tester la topologie LLC triphasée OBC, il s'est avéré difficile de reproduire avec précision les anomalies de résonance en cas de commutation à haute fréquence, ce qui a donné des résultats insatisfaisants. La solution HIL proposée par OPAL-RT permet de maintenir le pas de temps de simulation à moins de 190 ns (110 ns au minimum), et la précision de reproduction des effets de temps mort et des pertes de commutation peut atteindre 90 %.
Ingénieur chez SHINRY
Les défis
- High computation load: LLC + DCDC full-link models need <100 ns time steps, challenging simulator real-time capability.
- Risques liés aux contrôleurs de type « boîte noire » : un contrôle non transparent et une logique de protection rapide peuvent déclencher de faux défauts en cas de légers écarts par rapport au modèle.
- Précision de l'interface : la fidélité des signaux haute fréquence, l'immunité au bruit et la mesure multicanal synchronisée sont essentielles.
La solution OPAL-RT
Pour relever ces défis, OPAL-RT China a mis en place une plateforme HIL de pointe plateforme sur la toute dernière technologie FPGA :
- Matériel : Les modules d'extension FPGA OP4800-IO, basés sur la plateforme ACAP AMD Versal, offrent un échantillonnage des sorties analogiques à 10 MSPS. Cela garantit une reproduction haute fidélité des formes d'onde de courant LLC avec une réponse en boucle fermée inférieure à la microseconde.
- Logiciel :eHS (boîte à outils d'électronique de puissance basée sur un FPGA) utilise la modélisation physique plutôt que des modèles de fonctions de commutation, ce qui permet de modifier rapidement la topologie sans avoir à procéder à une longue recompilation HDL. Il prend en charge des fréquences de commutation allant jusqu'à 500 kHz avec une résolution d'échantillonnage de 625 ps, garantissant ainsi une simulation haute fidélité des comportements résonants et de la dynamique de commutation
- Tests automatisés : l'intégration transparente avec CANoe via des API ouvertes (Python/LabVIEW) permet l'exécution automatisée des tests, prend en charge le protocole CAN FD jusqu'à 8 Mbps et permet le contrôle indépendant de centaines de relais pour l'injection automatisée de défauts et la validation à grande échelle.
La réutilisation de scripts automatisés nous a permis d'économiser un temps considérable en tâches répétitives et de réduire considérablement les opérations manuelles. Auparavant, tester un seul modèle OBC prenait au moins 30 jours ; ce délai a désormais été ramené à 20 jours. La précision et l'efficacité des tests ont toutes deux connu des améliorations notables.
Ingénieur chez SHINRY
Les résultats
La solution HIL d'OPAL-RT a transformé les processus de R&D et de validation de SHINRY :
- Accélération du développement: réduction de la durée du cycle de test d'un modèle OBC de 30 à 20 jours (soit une amélioration de 33 %).
- Détection précoce des problèmes: identification de 5 types de problèmes cachés liés à l'intégration logiciel-matériel avant même d'atteindre la phase d'essais sur véhicule.
- Précision de haut niveau: une précision de 90 % a été atteinte dans la modélisation des effets de temps mort et des pertes de commutation, avec des pas de simulation allant de 110 ns à 190 ns.
- Couverture complète des tests: mise en place de tests en boucle fermée pour les modes de charge, de précharge et divers modes V2X (V2G, V2L, V2V), garantissant la fiabilité dans des conditions extrêmes.
- Système évolutif et réutilisable: l'interface ouverte a permis la réutilisation de scripts automatisés, ce qui a facilité la mise en place des tests et optimisé la valeur à long terme.
Explorer d'autres cas clients
Plongez dans notre collection complète de cas clients le centre de ressources.
Commencez à construire votre propre histoire de réussite
Prêt à relever les défis complexes de la qualité de l'énergie en toute confiance ? Découvrez comment la simulation en temps réel peut vous aider à valider, optimiser et faire évoluer vos systèmes.
FAQ
Trouvez les réponses à vos questions
Pourquoi la simulation EMT en temps réel pose-t-elle des difficultés pour les topologies de variateurs de fréquence moyenne tension à pont en H en cascade ?
Les systèmes à pont en H en cascade associent un comportement de commutation à plusieurs niveaux à des réseaux de transformateurs et de redresseurs étroitement couplés, ce qui se traduit par un nombre élevé d'états et une charge de calcul importante. La prise en compte de la dynamique de commutation, du déphasage et des interactions de contrôle en temps réel nécessite souvent des méthodes de partitionnement spécialisées et une accélération par FPGA.
En quoi l'approche ARTEMiS eHS et ARTEMiS permet-elle la simulation en temps réel d'entraînements complexes ?
Dans ce flux de travail, la commutation des onduleurs à haute fréquence et la dynamique des convertisseurs peuvent être exécutées sur un FPGA à l'aide d'eHS, tandis que les réseaux couplés de plus grande envergure, tels que les transformateurs et les redresseurs, fonctionnent efficacement sur le CPU grâce à ARTEMiS. L'exécution à plusieurs vitesses et le découplage des modèles permettent de préserver la fidélité tout en respectant les contraintes de temps réel.
Quels aspects des algorithmes de commande des variateurs de fréquence pour véhicules motorisés peuvent être validés à l'aide de la simulation HIL ?
Les tests HIL permettent de valider des stratégies de commande telles que la commande V/f et la commande vectorielle pour les machines asynchrones et synchrones, ainsi que des comportements sensibles au timing comme les changements de mode, les séquences de commutation et la logique de protection. Ils prennent également en charge les tests de régression afin de détecter les problèmes liés aux programmes de commande dès les premières phases du développement.
Un seul banc HIL peut-il prendre en charge plusieurs types de moteurs et plusieurs modèles de rétroaction des capteurs ?
Oui. Une configuration HIL en temps réel bien conçue peut prendre en charge plusieurs modèles de moteurs — tels que les machines à induction et les moteurs à aimants permanents (PMSM) — ainsi que des modèles de capteurs comme les codeurs incrémentaux et les résolveurs. Cela permet de couvrir un plus large éventail de configurations sur site chez le client sans avoir à reconstruire des bancs d'essai physiques pour chaque scénario.
Quels types d'essais de défaut et de protection peuvent être validés dans un environnement simulé de variateur de fréquence moyenne tension ?
Un environnement de simulation en temps réel permet de vérifier le comportement des dispositifs de protection dans des conditions telles que les événements de commutation, les défauts à la terre, la détection de déséquilibre de phase, ainsi que les scénarios de surtension ou de sous-tension sur le bus. Cela permet une validation plus sûre des stratégies de protection dont les essais sur des prototypes physiques s'avèrent coûteux ou risqués.
Comment OPAL-RT facilite-t-il le déploiement au-delà de la plateforme matérielle et logicielle ?
OPAL-RT peut fournir une assistance à l'intégration couvrant le développement de modèles, la validation préalable au déploiement, l'aide à la mise en service sur site et le support technique continu. Cela permet de réduire la courbe d'apprentissage pour les nouveaux utilisateurs, de raccourcir les délais de débogage et d'améliorer la continuité du projet à mesure que les exigences évoluent.
Énergie
21 janvier 2026
Simulation HIL OPAL-RT pour la R&D sur les variateurs de fréquence
Récolte
Harvest exploite la solution de simulation HIL d'OPAL-RT (intégrant le matériel OP5707XG et ARTEMiS eHS et ARTEMiS ) pour relever les défis complexes liés à la modélisation et aux tests des variateurs de fréquence moyenne tension (MV VFD). Cette solution accélère la validation des algorithmes de contrôle, permet des tests multi-moteurs sûrs et flexibles, et accélère le développement des produits, permettant ainsi à Harvest de fournir des MV VFD fiables et performants pour des applications industrielles mondiales.
Énergie
03 / 17 / 2025
Essais de prototypes de pointe de dispositifs PAC pour l'industrie de l'énergie
Protecta Electronics
Protecta Electronics s'appuie sur la technologie de simulation en temps réel d'OPAL-RT pour tester et valider les dispositifs de protection, d'automatisation et de contrôle (PAC) destinés à l'industrie de l'énergie. En automatisant des scénarios de test complexes, Protecta a rationalisé la R&D, assuré la conformité aux normes mondiales et amélioré la coordination entre les relais de protection, ce qui favorise la sécurité et la fiabilité du réseau.
Énergie
11 / 22 / 2024
Faire progresser les systèmes Énergie grâce à la recherche et à l'innovation de pointe
Institut luxembourgeois des sciences et technologies (LIST)
L'unité Intelligent Clean Énergie Systems du LIST utilise laplateforme HYPERSIM d'OPAL-RT pour modéliser le réseau électrique luxembourgeois en temps réel. Leur système avancé de surveillance, de protection et de contrôle à grande échelle (WAMPAC) améliore la stabilité du réseau, optimise les performances et favorise la transition de l'Europe vers des systèmes Énergie plus intelligents, plus propres et plus résilients.