Unico 为工业自动化领域处于新技术前沿的企业构建变速驱动器和控制系统。变速驱动器（ VSD ），也称为变频驱动器（ VFD ），是一种用于控制电机速度和扭矩的电子设备。其主要功能是调节从主电源到电机的电能流动。该公司开发的产品涵盖多种应用领域，包括电动汽车（ EV ）组件（电池、逆变器、电机）测试台、石油和天然气行业系统以及金属成型控制应用。这些解决方案均可定制以满足各种应用需求。
Unico 的主要业务聚焦于：为电动汽车推进系统测试提供驱动与控制系统、利用 AI 实现油井石油产量最大化、通过嵌入驱动器的控制应用优化金属成型，以及为广泛的应用提供高精度控制系统。Unico 首席工程师 Edgar Duarte 表示：“如果有可以通过电机控制来优化的应用，我们就能应对它。”
项目挑战
Duarte 说道：“传统上，我们主要从事交流电机的工作，但随着车辆的电气化发展，我们已开始涉足电池组测试与仿真领域。我们提供电池组测试产品，以及电池性能仿真产品。最近，我们正转向低电压、大电流应用的电池单元测试与仿真。”
在汽车领域，Duarte 表示 Unico 的产品（如电驱动桥测功机驱动器）支持传动系统测试。汽车制造商会提出期望的电池性能，而 Unico 的系统为其逆变器提供直流母线，并测试其交流电机，在设计阶段测量整个电气传动系统的功率输出以实现最佳性能。
Duarte 表示：“我们采用基于模型的设计，并使用 Matlab Simulink 以及 AMD 的 Model Composer 工具。我们还运用 MATLAB 的 HDL 编码器。我们从 SIMULINK 模型转换为 HDL 代码，并将其部署到 AMD FPGA 中，由 FPGA 负责电力电子设备的数据采集和控制。”
Duarte 指出：“我们与客户合作，将所有期望的特性纳入仿真环境中，以便尽快重现并评估其可行性”。
“在终端产线测试应用中，Unico 的驱动系统可确保每一块下线电池组的一致性，并且符合严格的质量控制标准”。
Duarte 提到：“几年前，我们主要专注于大功率电池组测试领域，但我们意识到我们在电池单元测试的低端市场存在空缺。我们看到很多客户需要对低电压进行测试，而我们当时无法为他们提供解决方案。因此，我们收购了 Present Power Systems（ PPS ），他们带来的一套技术，帮助我们覆盖了所有缺失的市场需求。这次收购使我们得以进入电池单元级测试领域。”
解决方案
对于其电池测试与验证产品而言，需要能够处理大量数据且具备增强安全性的设备。成本优化型 AMD Spartan UltraScale+ FPGA 系列能够通过提供低成本、高能效以及现代安全功能，帮助设计人员迅速克服这些挑战。
该 FPGA 具备先进的 I/O 能力、低功耗和先进的安全功能，适用于广泛的应用场景（见下图 1 ）。此外，FPGA 使用寿命可延长至 15 年或更久，并支持现场升级，以实现更长的设计寿命。
Duarte 表示：“半导体芯片是我们系统的核心。我们采用基于模型的设计，并使用 Matlab Simulink 以及 AMD 的 Model Composer 工具。同时，还运用 MATLAB 的 HDL 编码器。我们从 SIMULINK 模型转换为 HDL 代码，然后将其部署到 FPGA 中。FPGA 负责电力电子设备的数据采集与控制。”
图 1：AMD Spartan UltraScale+ FPGA 方框图
设计成效
Duarte 补充道：“对 PPS 的收购包含一个基于既有 FPGA 架构的控制平台。当我们开始遇到工具和维护方面的问题后，我们决定采用更统一的流程，并将设计迁移至 AMD。这正是 AMD Spartan UltraScale+ 发挥作用的地方。”Duarte 继续补充道：“我们想要转向 AMD 的主要原因之一是技术支持。仅从知识库的角度来看，当您进行互联网搜索时，可以找到数百个针对 AMD 器件的解决方案。”
除了专注于电动汽车电池测试与验证外，Unico 还观察到储能系统需求的显著增长。参与电网市场需要开发大型、公用事业规模的电网电池储能系统。
Duarte 指出：“在这些系统中，会有一个连接电网的逆变器，以及一组规模庞大的电池组；随后，你还需要转换器在电网、电池以及能源使用位置之间传输能量。在未来，企业可以在电价低谷时从电网购电并将其存储在电池中。”
Duarte 表示：“我们还能为储能系统提供电网可靠性。如果您在全国各地分布有微电网，并且发生了大规模的停电事件，您可以利用分布式储能系统恢复电网供电，同时解决根本问题。AMD Spartan UltraScale+ FPGA 在这方面也能发挥重要作用。”
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