在電力電子及新能源領(lǐng)域，隨著系統(tǒng)復雜度的提升，傳統(tǒng)的純軟件仿真和實物測試已難以滿足高效、低成本的研發(fā)需求。電力電子半實物仿真技術(shù)（Hardware in the Loop, HIL）應(yīng)運而生，它通過將實際硬件設(shè)備與仿真模型相結(jié)合，為電力電子系統(tǒng)的設(shè)計、驗證與優(yōu)化提供了一種高效、安全且經(jīng)濟的解決方案。

一、HIL

電力電子半實物仿真（Hardware-in-the-Loop，HIL）是一種將實際硬件與仿真模型相結(jié)合的測試技術(shù)，廣泛應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和驗證階段。其基本原理是將真實的控制器或被控對象與虛擬的仿真模型實時連接，形成一個閉環(huán)系統(tǒng)。HIL仿真能夠在安全、高效且低成本的環(huán)境中模擬系統(tǒng)的運行狀態(tài)，從而提前發(fā)現(xiàn)潛在問題并優(yōu)化設(shè)計。

在電力電子領(lǐng)域，典型的HIL仿真系統(tǒng)架構(gòu)包括以下幾個部分：

▍上位機（PC）：用于配置仿真模型、監(jiān)控測試過程和分析結(jié)果。

▍實時處理單元：運行仿真模型的核心計算單元，通常采用高性能的CPU或FPGA，以確保實時性。

▍IO接口：實現(xiàn)硬件與仿真平臺之間的信號交互。

▍被測硬件：如 ARM 或 DSP 控制器、是 HIL 測試的核心對象。

二、HIL仿真優(yōu)勢

▍安全性：通過虛擬環(huán)境模擬真實工況，避免了直接在實際系統(tǒng)中測試可能帶來的風險。

▍靈活性：仿真模型可以根據(jù)需要快速調(diào)整，適應(yīng)不同的測試需求。

▍覆蓋度高：能夠在各種極限工況下進行全面測試，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

▍成本效益：減少了對物理原型的依賴，降低了測試成本和開發(fā)周期。

三、EasyGo半實物仿真技術(shù)應(yīng)用

1、高性能實時仿真

EasyGo半實物仿真系列產(chǎn)品采用多核CPU+FPGA的異構(gòu)計算架構(gòu)設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)納秒級實時仿真。其結(jié)合了中央處理器（CPU）和現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）的優(yōu)點，以實現(xiàn)高效的計算和靈活的硬件配置。

2、簡化開發(fā)流程

EasyGo 半實物仿真平臺支持圖形化建模環(huán)境，無需進行復雜的 FPGA 編譯，可以直接將 Simulink 模型部署到仿真平臺上運行，大大降低了開發(fā)門檻。

EasyGo獨有的 FPGASolver 解算器利用 Simulink 圖形化模塊來進行 FPGA 模型的搭建，無需考慮 FPGA 硬件的時序，時鐘，數(shù)據(jù)格式等規(guī)則，模型搭建好后可直接利用 EasyGoDeskSim 載入下載至 FPGA 中進行實時仿真。

3、易用性與靈活性

EasyGo 平臺的操作界面簡潔直觀，支持漢化語言包，降低了工程師的學習成本。同時，平臺的IO 接口靈活，能夠滿足不同規(guī)模電力電子系統(tǒng)的仿真需求。

4、助力研發(fā)與教學

在科研和教學領(lǐng)域，EasyGo 平臺為電力電子學科的教學和科研提供了一系列高效、安全的解決方案，助力電力電子行業(yè)及學科高速發(fā)展。

5、廣泛的行業(yè)應(yīng)用

電力電子半實物仿真（HIL）技術(shù)為電力電子及新能源領(lǐng)域的研發(fā)和測試提供了高效、經(jīng)濟的解決方案。EasyGo電力電子半實物仿真平臺憑借其高性能、易用性和廣泛的行業(yè)應(yīng)用，已成為電力電子與新能源等相關(guān)領(lǐng)域研發(fā)的“加速器”。平臺廣泛應(yīng)用于新能源發(fā)電，微電網(wǎng)，多電平電力電子裝置，電氣化交通，船舶電氣系統(tǒng)，電力系統(tǒng)等領(lǐng)域。

未來，隨著FPGA技術(shù)與AI的深度融合，EasyGo將持續(xù)推動行業(yè)向高效化、智能化邁進，助力實現(xiàn)“讓天下沒有難做的電源”愿景。