Integração EtherCAT e CAN FD para testes automotivos

Visão geral

O crescimento da mobilidade elétrica tem elevado o nível de exigência nos laboratórios de testes automotivos. Componentes como baterias, módulos, células, conversores DC/DC, sistemas de gerenciamento de baterias (BMS) e motores elétricos precisam ser submetidos a rigorosos processos de validação para garantir desempenho, segurança e conformidade com as normas do setor.

Nesse cenário, a integração entre os sistemas de automação das bancadas de teste e as redes veiculares (In-Vehicle Networks – IVNs) torna-se um fator essencial para assegurar eficiência operacional, confiabilidade na comunicação e flexibilidade durante o desenvolvimento de novos projetos.

Para atender a essas demandas, foi implementada uma plataforma de comunicação capaz de integrar redes EtherCAT, CAN, CAN FD e LIN, permitindo maior agilidade na configuração dos testes, redução do tempo de desenvolvimento e adaptação rápida a diferentes dispositivos sob teste.

O desafio

Os laboratórios de validação automotiva trabalham com uma ampla variedade de dispositivos sob teste (DUTs), incluindo packs de baterias, módulos, células, inversores, sistemas BMS e motores elétricos. Como cada projeto possui arquiteturas e requisitos específicos de comunicação, a infraestrutura precisa ser suficientemente flexível para acompanhar as constantes mudanças durante o desenvolvimento.

Além disso, a automação das bancadas normalmente utiliza EtherCAT, enquanto os dispositivos automotivos operam em redes CAN, CAN FD e LIN. A integração entre esses protocolos representa um desafio importante, especialmente quando se busca alta disponibilidade, imunidade a interferências eletromagnéticas (EMC) e facilidade de reconfiguração para testes de novos protótipos.

Outro requisito é reduzir a dependência de programação complexa, permitindo que as alterações de configuração sejam realizadas de forma rápida e segura, sem comprometer o cronograma dos projetos.

A solução

Para integrar os diferentes protocolos de comunicação, foi adotada a plataforma Ixxat CANnector LE, atuando como gateway entre o sistema de automação e as redes veiculares utilizadas pelos dispositivos em teste.

A solução estabelece a comunicação entre sistemas baseados em EtherCAT e equipamentos que utilizam CAN, CAN FD e LIN, permitindo a troca de dados de forma transparente e confiável.

Além da função de gateway, o equipamento executa aplicações embarcadas capazes de converter, em tempo real, sinais provenientes das redes automotivas, incluindo arquivos DBC e ARXML, diretamente em objetos EtherCAT, eliminando a necessidade de um computador dedicado para essa função.

Toda a configuração é realizada por meio do Ixxat Advanced Configuration Tool (ACT), permitindo parametrização rápida e intuitiva, reduzindo significativamente o tempo de implantação de novas bancadas e a adaptação de sistemas durante o desenvolvimento de protótipos.

Como resultado, a solução oferece maior flexibilidade para diferentes aplicações, simplifica a integração entre tecnologias industriais e automotivas e reduz o esforço de engenharia necessário para colocar novos testes em operação.

Os resultados

Após a implementação da solução, os laboratórios de testes passaram a contar com uma infraestrutura de comunicação mais eficiente e preparada para atender às demandas da mobilidade elétrica.

Entre os principais benefícios obtidos estão:

• Integração simplificada entre EtherCAT, CAN, CAN FD e LIN;
• Configuração rápida por parametrização, reduzindo o tempo de implantação;
• Menor necessidade de programação para criação de novos testes;
• Maior flexibilidade para validação de diferentes dispositivos e protótipos;
• Comunicação estável e confiável entre sistemas de automação e redes veiculares;
• Redução da necessidade de computadores adicionais para integração dos protocolos;
• Maior robustez em ambientes sujeitos a interferências eletromagnéticas (EMC);
• Redução do tempo de desenvolvimento e dos custos de engenharia.

Com uma arquitetura mais simples e flexível, a solução proporciona maior produtividade aos laboratórios e acelera o processo de validação de componentes para veículos elétricos.

Produto utilizado

Plataforma configurável para integração entre EtherCAT, CAN, CAN FD e LIN

O Ixxat CANnector LE é uma plataforma desenvolvida para aplicações automotivas e de mobilidade elétrica que exigem integração entre diferentes protocolos de comunicação.

Sua arquitetura permite conectar sistemas de automação industriais baseados em EtherCAT às redes veiculares CAN, CAN FD e LIN, simplificando a implementação de bancadas de testes, sistemas de validação e aplicações de desenvolvimento automotivo.

A configuração é realizada por meio do Ixxat Advanced Configuration Tool (ACT), dispensando programação complexa e proporcionando maior rapidez na implementação e manutenção dos sistemas.

Principais características

• 1 interface EtherCAT;
• 8 canais CAN, sendo 4 compatíveis com CAN FD;
• 2 interfaces LIN;
• 2 entradas e saídas digitais (Digital I/O);
• Suporte a Industrial Ethernet;
• Configuração simplificada por meio do software Ixxat ACT;
• Plataforma robusta para aplicações automotivas e testes de e-mobility.

Benefícios da solução

A utilização do Ixxat CANnector LE permite que fabricantes, centros de engenharia e laboratórios de testes obtenham:

• Maior flexibilidade na integração entre protocolos automotivos e industriais;
• Redução do tempo de configuração e comissionamento das bancadas;
• Arquitetura simplificada e de fácil manutenção;
• Comunicação confiável entre sistemas de automação e dispositivos sob teste;
• Maior produtividade durante o desenvolvimento e validação de componentes para veículos elétricos;
• Redução dos custos de engenharia e do tempo necessário para colocar novos projetos em operação.

Ao reunir diferentes protocolos em uma única plataforma, o Ixxat CANnector LE contribui para tornar os processos de testes automotivos mais ágeis, seguros e eficientes, atendendo às exigências da indústria de mobilidade elétrica e do desenvolvimento de sistemas embarcados.

‍