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分析电动汽车充电器锁定机构的正式要求

这个例子使用了:

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本例使用需求表块来定义一套正式的要求所使用的电动汽车充电器锁定系统的模型。在为锁定系统创建正式的需求之后，您可以分析那些可能阻止需求完整和一致的问题的需求。一旦确定了问题，就可以调整需求。

在电动汽车充电时，车辆的充电口可能会暴露在高电压下，如果没有适当的保护措施，这对消费者来说是危险的。充电器和汽车都配备了锁定机制，以防止客户暴露在这些电压下。为了确保锁定机构在不造成危险的情况下激活和关闭，充电站在充电前、充电中和充电后向车辆提供信号。汽车使用这些信号来确定充电线何时可以解锁，何时可以安全使用。

查看正式要求

打开模型，CordLockReqTable_v1．

open_system (“CordLockReqTable_v1”）;

该模型适应充电站使用的信号从标准SAE J1772[1]。为了捕获信号，Requirements Table块使用了六个与同名输入数据相关联的输入端口。看到在需求表块中定义数据．

输入数据为:

  • ChargeStatus:车辆的充电状态。状态表示车辆未充电(NotCharging)，收费(ChargeStart)，关闭(NrmlShutDown)，或执行紧急关机(EmrgShutDown)．

  • EvseType:车辆是否与充电站兼容。车辆可以是兼容的，不兼容的，或待定(NotDecided)．

  • PilotStatus:充电站的先导状态。先导状态指示充电站是否处于待机状态(一个)，如果充电站侦测到车辆(B)，如果充电站侦测到该车辆，而该车辆已准备好充电(C)，如果充电站侦测到该车辆，而该车辆已准备好在通风处充电(D)，或如果出现错误(E_F)．州B，C,D每个都有两个基态。亚态1表示充电站尚未准备好充电，并处于次级状态2表示充电站可以充电。

  • SessionStopResMsg:充电站是否已确认终止充电(收到了)或否(NotReceived)．

  • Vinlet:车辆测量到的充电口电压。

  • LockCommand:锁的状态。锁可以是锁着的或解锁．

块使用输入数据的值来设置类型将数据的属性转换为MATLAB程序文件中指定的枚举值。例如，ChrgStat.m的可用状态ChargeStatus数据。

evse_example_model.png

打开该块以查看需求。的需求TAB列出了三个简单的要求:

  1. 如果电动汽车供电设备兼容，电动汽车应将电源线锁到位。

  2. 如果电动汽车接收到确认终止充电会话信号，并且车辆测量到输入电压小于，则电动汽车应解锁电源线60V在正常关机程序。

  3. 如果驾驶状态未准备好且车辆测量输入电压小于。电动汽车应解锁电源线60V在紧急关闭期间

的检查条件先决条件列。方法中指定的后置条件中出现了适当的锁定状态后置条件列。例如，在第一个需求中，指定的前提条件检查车辆类型是否兼容。如果为true，块检查后置条件中指定的线是否锁定。

evse_example_requirements_1.png

分析问题的需求

在块中创建需求集之后，确认需求唯一地定义了由块捕获、存储和生成的数据。在本例中，您将使用Simulink®Design Verifier™来检测您的需求集中的问题。这些问题改编自ISO/IEC/IEEE 29148标准[2]。在本例中，Simulink Design Verifier检测到两类问题:

  1. 不一致问题:该块检测在模拟过程中数据可以等于多个值的场景。

  2. 不完整的问题:该块检测模拟过程中数据未定义的场景。

要分析该表，请在表格选项卡，在分析部分中,点击分析表．

analysis_results_1.png

更新需求

要解决这些问题，您需要更新需求。例如，为了缓解不一致的问题，更新第一个需求中的前提条件，以便充电状态必须为充电，并且充电器必须与车辆兼容。

evse_example_requirements_2.png

在更新前提条件之后，再次运行分析以确认您已经修复了不一致的问题。

此更新不能解决不完整的问题。要做到这一点，需求必须在整个模拟过程中为块中定义的数据指定值。通过更新和分析需求进行迭代，以解决这些剩余的问题。

打开模型CordLockReqTable_v2并打开Requirements Table块以查看完整需求集的示例。

open_system (“CordLockReqTable_v2”）;

该表包括额外的输入数据，ChargePlug，它指定电源线是否插入车辆(插)或否(NotPlugged)．需求集还包括五个额外的需求。为了提高可读性，需求被重写以使用额外的列标题。

evse_example_requirements_3.png

在设计需求时，必须考虑系统的物理限制。例如，如果您开发了指定直径的需求，则必须确保直径不能为负。要考虑系统的物理限制，请在假设选项卡。看到向需求添加假设．在这个例子中，Requirements Table块包括三个假设。

  1. 如果先导机处于待机状态(一个)，则汽车未充电。

  2. 如果车辆与充电器不兼容，则车辆没有充电。

  3. 如果充电器没有插上，那么车辆就没有充电。

要查看假设，请单击假设选项卡。

evse_example_assumptions.png

如果在此需求集上运行分析，则Simulink Design Verifier不会检测到问题。

参考文献

[1]混合动力-电动汽车委员会，“SAE电动汽车和插电式混合动力汽车导电电荷耦合器”(SAE国际)，访问2021年12月21日，https://doi.org/10.4271/J1772_201710。

[2]“29148-2018 - ISO/IEC/IEEE国际标准-系统和软件工程-生命周期过程-需求工程”(IEEE)，访问2021年12月21日，https://doi.org/10.1109/IEEESTD.2018.8559686。

另请参阅

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