
该公司
法雷奥是全球技术领导者,也是全球汽车制造商和移动先锋值得信赖的合作伙伴。法雷奥专注于清洁、安全和智能交通,在电气化、ADAS、内饰体验和照明领域开发尖端创新技术。2021 年,法雷奥的销售额达到 173 亿欧元,在 31 个国家拥有超过 103,000 名员工。
作为电动交通部门的一员,研发平台总监 Moctar Coulibaly 负责领导高压车载充电器 (OBC) 和 DCDC换流器(定义电动汽车用户体验和与公共电网集成的换流器组件)的开发。
挑战
车载充电器(OBC)是电动汽车生态系统的基石,负责能量转换、电网通信和消费者可用性。有 90 多款电动车采用了法雷奥的技术,因此公司在设计和测试方面面临着重大挑战:
- 模拟多变的电网条件、电压骤降、谐波和负载曲线。
- 满足车辆对电网 (V2G) 和车辆对负载 (V2L) 通信的新标准。
- 在极高的开关频率(高达 400kHz)下对 PFC 和 LLC换流器 进行精确建模。
- 需要亚 200ns 的时间步长和精确的 PWM 检测来验证控制规律,确保电池电流纹波符合严格要求。
为了提供下一代 OBC,法雷奥需要一个能够满足其创新规模和速度的实时仿真 平台。
OPAL-RT 解决方案
法雷奥与 OPAL-RT 合作,在 OP5707 平台上部署了 eHS Gen5 电力电子工具箱,该工具箱与 RT-LAB 和 OPAL-RT 的原理图编辑器集成,可实现快速、直观的模型配置。
主要能力包括
- 100ns-200ns 时间步长,门控市场活动分辨率为 625ps,市场活动无与伦比的精度。
- 每个开关周期超过 4000 个点,是高频换流器理想选择。
- 电网阻抗、谐波失真和二极管传导行为的真实建模。
- 快速、灵活、基于 Simulink 的工作流程和先进的用户界面工具。
- 在实际测试之前,加速验证 OBC 在真实故障条件下的性能。
结果
- 增强整个 OBC 系统的稳健性,包括交流/直流接口和电网连接。
- 成功验证了不同条件下的高速控制逻辑和电池电流纹波行为。
- 通过在周期早期模拟系统动态并排除故障,缩短了开发时间。
- 使用相同的控制软件再现现场市场活动 ,确保测试与现实无缝对接。
- 加强了 OPAL-RT 与 Moctar 团队(从通用电气能源到法雷奥)之间的长期合作关系。
通过在最终产品之前将所有可能的系统变化(如电网阻抗、谐波和电压降)引入控制设计,我们看到开发周期得到了加强。
莫克塔尔-库利巴利
法雷奥动力总成电气化交通研发平台总监