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电动化、智能驾驶、域控制器、燃料电池、线控底盘、碳化硅、扁线电机、超级快充……在新能源浪潮下涌现的各种新概念和新技术正在从整车的各个方面快速推动新能源汽车持续向前发展。在此背景下，如何在紧跟市场技术发展趋势的同时，确保新产品符合行业以及功能安全标准，并且尽可能降低开发成本，一直受到整车厂与供应商的高度关注。 总体而言，在零部件组成上，新能源汽车和传统燃油车相比新增了电池包及电池管理系统、驱动电机及控制器、充配电系统、ADAS系统等；在控制策略上，控制器从高度分散逐步被整合并收归为域控，功能多元化，安全机制复杂化。 “ 我们相信，在所有领域，仿真测试将会越来越重要。 随着软件驱动车辆的发展，E/E架构的集中化，以及数据量的激增，对整个系统的测试将变得越来越复杂。与此同时，诸如CPU、GPU和FPGA等计算硬件变得更加强大，仿真模型实现了更高的保真度。这使得可以使用虚拟方法执行更高程度的测试。在电动汽车领域，这主要减少了开发成本和时间。在自动驾驶汽车领域，这一点更加重要，如果不使用大规模仿真，就无法开发和测试高水平的自动驾驶功能。” dSPACE BD高级经理Andreas Gau相信，仿真测试在智能电动汽车时代将拥抱更加广阔的市场空间。
dSPACE增长历程 dSPACE，汽车电控（ECU）系统的开发和测试领域的领导者，拥有长达30年的技术积累与工程经验，其开发和测试工具一直以来都是各大整车厂和零部件供应商的可靠方案。 在技术层面 ，1988年dSPACE成立于帕德伯恩大学(University of Paderborn)，创立之初就推出具有划时代意义的产品：首个基于DSP的机电一体化实时开发系统，首个具有浮点处理器的实时系统，以及首款HIL硬件在环仿真器。 随着汽车电子产品的爆炸式增长，dSPACE一直以技术进步为动力迅速发展，如， 1993年连接到MATLAB/Simulink的实时系统, 1994年的多处理器实时系统， 1998年推出快速实现车载功能原型开发的实时系统MicroAutoBox， 1999年推出基于MATLAB/Simulink的ECU代码生成器TargetLink。 ……
dSPACE的四位创始人 如今，MicroAutoBox系统和Targetlink软件，已成为行业标杆。dSPACE 已经在众多工业领域建立了 4000 多套硬件在环系统，小到功能与部件测试系统，大到由超过 70 个 ECU 组成的虚拟整车的网络测试系统。 在产品解决方案纵深的布局方面 ，dSPACE可以提供贯穿整个V模型开发流程的工具链，这可以让客户将使用dSPACE实时仿真系统的经验加以运用到快速原型、软件在环、硬件在环、功率在环以及机械台架测试等流程上，从而来缩短控制器的开发周期并提高研发效率。 在汽车控制系统开发中，V模型是汽车零部件开发的基石。例如，针对于汽车电子/电气安全的重要标准，ISO 26262（道路汽车功能安全规范），同样是将功能安全开发融入了“V模型”开发流程中。 V模型的几乎每一流程都离不开仿真测试，其中dSPACE都是重要的工具提供者之一：
…… dSPACE通过自身产品无缝的软硬件连接，可以高效地完成算法、模型、软件代码、硬件以及产品系统级的仿真和测试，从而帮助开发人员快速完成从想法到设计再到实物的转换。
从工程项目经验积累的角度上看， dSPACE是行业早期的玩家之一，至今已经具有30年的提供嵌入式系统开发和测试工具的经验，为全球整车厂和Tier1供应商提供HIL系统解决方案。例如，dSPACE自2005起就是通用汽车HIL全球供应商。戴姆勒和奥迪在最近10年中为其新车平台均配备了dSPACE虚拟整车（Virtual Vehicle）硬件在环测试系统。 对于dSPACE产品的可靠性方面 ，长期以来与全球各大整车厂和Tier1供应商的合作，确保了dSPACE 的各类仿真测试解决方案足够的成熟稳定。其可靠性和稳定性又推动其几乎被全球整车厂和Tier1供应商所采用，得到了行业内的广泛认可。同时，dSPACE一直紧跟行业内最新的技术标准，例如功能安全认证ISO26262，并参与推动了AUTOSAR架构的落地。 HIL，电动化领域的全面解决方案 汽车由于其用途的特殊性，汽车电子的安全性以及可靠性一直以来都是市场长期关注的对象。随着新能源汽车的发展，包括三电系统等一系列电子电气系统的加入使整车E/E架构更加复杂化，对整车开发开发提出了更高的要求。 “为了在竞争激烈的市场环境中取得成功，我们的客户不仅必须提供安全、有吸引力的电动汽车，而且必须能够以高效的方式将他们的概念和想法迅速转化为生产现实。这就是不同的验证和验证方法，如MIL、SIL、HIL、Bench和路测发挥作用的地方。台架测试甚至道路测试总是有他们的位置。但是， 通过将尽可能多的测试覆盖转移到HIL和SIL——这是更经济和更高效的——整个开发周期可以缩短。此外，HIL和SIL可以执行某些（极限工况的）测试用例，这些用例要么太危险，要么甚至不可能在台架和道路上执行 。 您可能想要测试您的电机控制算法在故障工况下的反应，比如旋转部件突然发生机械阻塞。在机械台架或道路上，这将导致设备的物理损伤，并对操作人员造成潜在的伤害。在HIL上，即使在Power-HIL上，也只是需要点击一个按钮即可实现。”Gau解释称。
在OEM开始认真考虑用电动传动系统取代内燃机之前，电子设备一直是dSPACE应用的核心。因此，当新能源汽车出现在整车厂以及Tier1供应商的研发部门时，dSPACE自然而然地扩大了相关的E-Mobility产品线。比如，宝马等最早开启电动化的一批整车厂在研发之初就与dSPACE合作。在早期就介入到全球电动化仿真测试中，帮助整车厂的电动化产品从稚嫩走向成熟，dSPACE的三电HIL测试方案也在这个过程中得以逐步完善。 作为下一代汽车电子电气架构中的主流方案，域控制器在系统架构上对VCU、BMS、MCU进行集成，或在此基础上集成OBC、DC/DC、热管理系统等其他控制器。 针对于多部件集成的联动测试，dSPACE可以提供基于HIL的整体解决方案。 针对800V/SiC、超快充等新技术的开发与测试，dSPACE HIL同样支持，如功率级HIL能够对电压高达1250 V、功率数兆瓦、开关频率达800kHz的电力电子控制单元进行测试。 本地服务+德国总部技术支持 “我们不仅关注全球的参与者，还与国内的合作伙伴密切合作。事实上，在中国，我们的大部分业务都是与中国本地客户打交道。与全球客户一样，他们重视尖端技术、质量和可靠性。”Gau表示。 2021年9月，dSPACE拿到有史以来最大的订单之一：宝马集团即将推出的新一代车辆将完全由dSPACE工具进行开发和验证。这进一步加强了两家企业在仿真和验证领域多年的合作关系。宝马集团将在世界各地的研发中心中使用该仿真设备，并在一系列领域进行全面测试，如电驱动、能源管理、车辆动力学系统和驾驶辅助系统。宝马集团使用dSPACE HIL系统长达25年之久。在此期间，双方通力合作，共同推动了HIL技术的发展。 dSPACE中国公司自2009年建立后，与长城、一汽等整车厂，巨一动力、东软睿驰等零部件供应商，中汽中心工程院等第三方专业机构合作，共同推动HIL在电动化时代的应用和发展。 自 2015 年以来，长城汽车的新能源部门使用dSPACE TargetLink产品级代码生成器，执行功能建模，不仅生成的代码质量高、效率高、可读性好，并且在连续操作与AUTOSAR架构开发工具等交互时具有很好的稳定性。在ECU上实施软件后，再通过 dSPACE HIL对其进行验证。 巨一动力通过采用dSPACE HIL测试和SCALEXIO硬件等高效的平台来研发高功率、高可靠性的电驱动。从早期开发阶段到测试阶段，dSPACE HIL系统的广泛应用大大加快了巨一动力电机控制项目的进展。除了高效提升技术成熟度之外，真实测试台架上的操作时间也得以缩短。因此，HIL系统提高了操作安全性，同时节省了所需要的资源。 Gau认为， 本地服务+德国总部技术支持的合作模式，是dSPACE能够快速打开中国市场，并成为中国整车厂和Tier1供应商重要的合作伙伴的秘诀之一。 随着汽车技术的电动化与智能化，dSPACE将会继续站在技术开发的最前沿，帮助各个行业推动新技术、新概念和新想法迅速且安全地落地并转化为技术优势，dSPACE作为仿真和测试验证领域的行业领导者，将与客户携手并进共创未来。
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