基于EtherCAT的试验台应用于环保型电动汽车

　　OSCAR 是一款运动型、零排放、安全性能高的双人座都市车，靠电力驱动，最高时速可达 130 km/h（80.7 mph）。只需约 6 kWh 的电力，OSCAR 汽车就能够行驶约 100 km（62 英里）。这相当于一个现代汽车发动机 1 升柴油可以发出的能量。OSCAR 汽车的另一个优点就是，电能能够由太阳能、风能和水能等可再生资源产生。

　　OSCAR 是一款零排放汽车，通过一个创新的驱动解决方案提高能效。它由一台高速异步电机（运行速度为 25,000 rpm）、一台全自动双速减速机、新型高能电池和现代 IGBT 电力电子功率器件构成。这款一升排量的汽车由德国达姆斯塔科技大学 Akasol 太阳能工程研究公司研发而成。用于驱动配置和优化的试验台由 Akasol 的合作伙伴 CuroCon GmbH 提供，并通过 Beckhoff 设备控制。

　　Akasol 在一个全自动驱动试验台上对此驱动解决方案进行验证，在动态考虑不同负载的情况下，该试验台对传动系统加以控制，测量其性能及其它特性，并对其进行参数化，以便在所有行驶条件下都能够让驱动性能最大化。“关键是要有具有确定性、能精确定时的高精度测量技术，相应地也需要有快速、精确的数据采集和处理技术。Beckhoff 基于 PC 的控制平台正是我们所需要的解决方案。”Akasol 研究中心主管 Felix von Borck 如是说。

　　借助 EtherCAT 可让采样率 < 1 毫秒
　　控制系统的核心部分是一台 Beckhoff 工控机 C6901（操作系统为 Windows XP）和 TwinCAT PLC 控制软件。EtherCAT － 基于以太网的现场总线 － 用作总线系统。结合模拟量和数字量 EtherCAT 输入和输出端子模块，试验台的采样率可小于 1 毫秒。“我们能够从各种 Beckhoff 总线端子模块装配驱动试验台所需的 I/O 元件。系统具有开放性，能够方便地将串口 RS232）和子总线系统，如 CANopen 直接集成入端子模块系统中。”CuroCon 的项目工程师 Joachim Petersen 如此说道。“传感器上的温度、电机电流、开关电机电压、速度及驱动轴和电机轴的扭矩读数实时采样和处理。

　　在 LabView 系统的基础上，CuroCon 研发了一套灵活的CuroControl 试验台软件来控制试验台，该软件还可与Beckhoff TwinCAT PLC 软件结合起来使用，制定试验进度表。有一个 Beckhoff 控制面板用于实现可视化。Joachim Petersen 先生坚信：“Beckhoff 硬件和软件在速度、模块化和灵活性方面所具备的优势无须旁证。组件可单独配置，操作方便。

　　技术参数
　　6 kWh/100 km
　　范围：100 - 300 km
　　最大时速：130 km/h
　长度：2.50 m
　　高度：1.55 m
　　宽度：1.20 m

　　OSCAR 是一款运动型、零排放、安全性能高的双人座都市车，只需约 6 kWh 的电力即可行驶约 100 km（62 英里）。这相当于一个现代汽车发动机 1 升柴油可以发出的能量。