ETAS发布集成化新能源电控标定方案

2025年11月19日,在第六届汽车高压及驱动系统大会上,易特驰标定解决方案高级专家雷翀介绍了ETAS集成化新能源电控系统标定解决方案。ETAS通过高精度时间同步技术,确保信号源同步误差小于1微秒,支持上万个变量同步测量,并提供基于Python的自动化数据处理与AI模型嵌入式部署能力。该方案已服务超1000家客户,应用于超1万辆测试车,覆盖电机与电池两大核心部件,涵盖电流、扭矩、温度、SoC、热管理等关键参数的标定与优化,助力实现高效、精准的电控系统开发与调试。

雷翀通过多个实际案例展示了ETAS解决方案的广泛应用。在电机电流与扭矩标定中,整合第三方工具实现多变量测量与功率分析;基于AI的无传感器系统利用软件模型替代物理传感器,显著降低成本并提升系统可靠性;电子刹停标定通过多控制器协同,实现机械与电子制动的平滑切换与平衡控制;热管理系统则通过可视化界面与动态监测,优化冷却效率与电池热平衡策略。这些案例充分体现了ETAS在提升新能源汽车电控系统性能、安全性与开发效率方面的综合能力。

ETAS可确保各信号源的时间同步误差控制在1微秒以内,并能在不占用控制器时钟资源的条件下,实现对超过上万个变量的同步测量。方案提供实时文档支持,便于调试与问题定位;具备基于Python的自动数据处理能力,支持标定模型的嵌入式化应用,可将AI模型从PC端移植至嵌入式控制器运行。ETAS还提供开放硬件环境,支持更多优质设备接入其测量标定体系。

根据过去五年数据统计,基于ETAS的整体解决方案用户规模已超过5万,服务客户逾1000家,测试车辆总数超1万辆,超15万个微控制器已装备ETAS硬件设备。针对单个车型,ETAS可支持超过30万个变量及17万个标定变量的测量需求。

新能源车电控系统的测量与标定聚焦于电机和电池两大核心零部件。电驱系统涵盖内循环矢量控制中的Id/Iq控制以及外循环的扭矩转速控制;电池系统涉及SoC、充电状态、电池健康状态、功率状态及各类热限值和安全门限值等关键参数。电机因高转速特性,Id/Iq测量频率可达100至200微秒,外循环控制频率为毫秒级;电池安全性相关限值需毫秒级响应,非安全性控制可放宽至十或百毫秒级。

电机关键控制包括扭矩输出、过压保护、过流保护与过热保护;电池以安全性限制为核心。还需关注冷启动条件下的预充、低温启动、充电与能量回收状态表现。电机标定内容包括Id/Iq控制、电流比、最大扭矩/电压电流比、弱磁控制、扭矩限值与死区补偿等;电池标定涉及保护策略设定、热效应估算、内阻学习与开路电压估算。

在电机电流与扭矩标定案例中,ETAS整合自身与合作伙伴工具链构建标准测试配置。电压和电流测量采用第三方设备,同时测量VCU和电机控制器内部信号,实测中VCU变量超15000个,电机相关变量约10000个,并通过以太网或CAN总线获取通信数据进行功率分析。ETAS软件实时显示界面可呈现电机功率、扭矩、效率等参数。

ETAS旗下INCA软件支持第三方硬件接入:在实车测试中可通过采集数据并借助PC显卡计算功率;在实验室环境中可接入第三方功率分析仪以获得更高精度结果。测量后采用基于模型的标定方法,在模型层面开展被控对象标定工作,结合AI算法优化模型并部署至嵌入式控制器运行。系统支持多种模型格式,包括自主研发的ASCMO模型及FMI等标准格式。

基于AI的无传感器系统案例中,采用软件模型替代定子温度传感器。通常使用热敏电阻测量定子温度,并结合冷却液温度评估冷却状态。通过ETAS的ASCMO软件进行实验设计,在电机运行过程中测量温度状态与内部参数获取数据。可采用传统规则模型并通过自动填充与修正优化,也可直接用基于实测数据构建的AI软件模型取代人工算法,生成嵌入式代码部署于控制器中,实现以运行模型替代物理传感器。

该方案节省了传感器、装配及维修成本,同时保障温度测量精确性。由于温度为动态物理量,系统支持温度初始化功能以确保无缝运行。电子刹停系统虽不属电驱系统,但对新能源汽车至关重要,核心在于协调机械刹车与电子刹车,保证制动平稳。

针对车辆不平衡导致的点头、刹车不完全或短暂前冲问题,需采取措施实现平衡。某案例中前、后电机变量较少,重点是对刹车系统测量超过1万个变量,并围绕整车VCU展开工作。VCU作为决策单元,测量时间精度需达1微秒,并需测量其与电机间的信号通信,包括车载主干以太网传输。

系统布置概览图显示实际项目配置六个控制器,包括前电机、后电机、VCU、刹车控制器及两个智能辅助驾驶控制器。通过该系统可在同一屏幕监控与优化所有控制器。优化后系统可在规定时间内完成刹停,过程平顺无点头或前冲现象。成果得益于多控制器协同与行为校验,通过精准测量合理分配制动力,实现再生制动与机械制动的协同工作和平滑切换,明确不同工况下主导制动方式。

热管理系统核心任务是评估热能流动效率,涉及冷却液温度、最佳工作温度、流动率及热容等参数。ETAS分别测量温度与流量数据,计算生成热流量分布图,用于观测冷却泵工作状态与冷却液流动情况。软件环境提供两种展示方式:标准图标表示或形象化图片直观展示热管理系统各测点的温度、压力、流量、转速等物理量。

通过可视化界面结合分析,工程师可直观掌握系统运行状态,及时发现缺陷。动态柱状图可用于观察整车或台架运行中每个电池单体的电压与温度变化关系,检验热平衡控制策略有效性。实现方式有两种:利用BMS内置温度传感器测量,或在研发阶段额外加装传感器监测单体温度。上述方法最终实现电池热平衡关键指标的优化。

免责声明:本文内容由开放的智能模型自动生成,仅供参考。

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