Jozef Sakson (Schaeffler Kysuce spol s.r.o.)
Požiadavky na mechatronické systémy v oblasti Automotive sú charakteristické vysokým stupňom komplexity a integrácie. Veľký dôraz je kladený na spoľahlivosť, funkčnú bezpečnosť a v neposlednej miere aj na kybernetickú bezpečnosť. Tímy vývojárov sú do počtu rádovo v desiatkach až stovkách, preto využívanie modelov a simulácii v jednotlivých oblastiach je prakticky neoddeliteľnou súčasťou vývojového cyklu.
Okrem technických aspektov vývoja je veľmi dôležitá pre OEM výrobcov aj procesná stránka. Vyžadovaný je štandard ASPICE (Automotive Software Process Improvement Capability dEtermination) ktorý zastrešuje všetky technické domény. Základným prvkom je V-model, ten rozdeľuje proces na dve časti. Ľavá strana písmena V predstavuje kroky návrhu a vývoja a pravá strana predstavuje kroky testovania. Týmto spôsobom sa každý vývojový krok odráža v testovacom kroku, počet defektov je takto minimalizovaný v počiatočnej fáze, ďaleko pred začatím sériovej produkcie.
Jaroslav Jirkovský (Humusoft s.r.o.)
Metoda Model-Based Design je postavena na systematickém využívání simulačních modelů napříč vývojovým procesem. Simulace s virtuálním modelem pohonného systému umožňují rychle získat vhled do chování v reálném světě, provádět virtuální testování různých scénářů a ověřovat funkčnost vestavěného softwaru (embedded sw). Využití modelů pomáhá urychlit posouzení variant, bezpečně studovat mezní případy a zlepšit celkovou kvalitu vyvíjeného systému.
Typické kroky při tvorbě modelu pohonného systému v prostředí MATLAB & Simulink zahrnují modelování elektromotoru (PMSM, BLDC, apod.), modelování výkonové elektroniky (napěťový měnič, střídač), návrh a implementaci vestavěného softwaru (řídicí algoritmy, virtuální senzory), vymezení testovacích scénářů, simulace a analýzy výsledků. Modely komponent mohou mít různou úroveň detailů v závislosti na zadaných požadavcích. Závěr vývojového procesu se opírá o generování zdrojového kódu (C/C++, HDL) z navržených algoritmů a jeho integraci do reálného prostředí.
Jaroslav Jirkovský (Humusoft s.r.o.)
MATLAB & Simulink poskytuje návrhové prostředí, ve kterém je možné modelovat bateriové články, navrhovat různé architektury bateriových sestav (battery pack) a vyhodnocovat tepelné a elektrické chování baterií za normálních a poruchových podmínek. Využít lze parametrizované modely bateriových článků, sestavit vlastní model baterie se zahrnutím různých efektů, geometrií a topologií a doplnit jej chladicím systémem.
Cílem algoritmů BMS (battery management system) je zajištění požadovaného výkonu, bezpečného provozu a přijatelné životnosti baterie v různých provozních režimech a za odlišných okolních podmínek. Pomocí simulace na systémové úrovni je možné ověřit funkční aspekty návrhu BMS, získat přehled o dynamickém chování baterie, ověřit efektivitu BMS a následně použít automatické generování kódu pro jeho implementaci na reálný systém. Mezi typické úlohy BMS patří sledování napětí a zahřívání článků, odhad stavu nabití a kondice baterie (state-of-charge, state-of-health), řízení vhodného profilu nabíjení, vyvážení stavu nabití jednotlivých článků nebo řízené odpojení baterie od zdroje/zátěže v případě nutnosti.
Matouš Lorenc (Humusoft s.r.o.)
Příklon k elektromobilitě s sebou nese celé spektrum inženýrských výzev. V první řadě se jedná o optimalizaci pohonu, velkokapacitního ukládání elektrické energie a dalších výkonových prvků systému. FEM simulace jsou efektivním nástrojem pro vývoj inovativních řešení. Aby model věrně simuloval reálné nasazení systému, je nezbytné kromě primárního fyzikálního principu zahrnout i jevy, které mohou negativně ovlivnit jeho celkovou efektivitu. COMSOL Multiphysics umožňuje v jediné simulaci propojit řadu fyzikálních jevů a tím minimalizovat přehřívání, mechanické namáhání a další nežádoucí sekundární projevy. Přednáška Vás provede příklady využití komplexních FEM simulací technologickými lídry v oboru elektromobility.
Tomáš Fridrich (Humusoft s.r.o.)
dSPACE se v posledních letech mimo jiné zaměřuje na oblast E-mobility s tím, jak se transformuje automobilový průmysl směrem k elektrickým a hybridním vozidlům. Komunikace vozidla s nabíjecí stanicí, řízení chodu baterie BMS (battery management system), elektrické pohony. To je část pojmů, se kterými se setkáváme a každou dílčí část je potřeba otestovat, dříve než se nasadí do provozu. Je potřeba volit vhodné simulační modely, které dokáží běžet v reálném čase a zároveň mají dostatečný stupeň přesnosti. dSPACE nabízí modely optimalizované k chodu na real-time platformě, od řízení motorů po simulaci baterie. Modely jsou otevřeny, což dovoluje uživateli parametrizovat modely dle vlastního uvážení. Příspěvek bude průřezem možností testování v reálném čase v odvětví E-mobility.