人妖类AV在线观看

中文  |  English
所在位置:汽車電子測試 > 電機逆變器Power HiL

電機逆變器Power HiL

新能源汽車電驅動系統的開發對業界來說是一個新的挑戰,因為以往在傳統的驅動系統開發上積累的測試規范和測試循環的相關經驗并不能直接套用,并且需要新的流程。這是因為高電壓部件的出現以及其要遵從國內和國際法規(比如ECE-R 100)和標準(比如 IEC 61851)。汽車E/E 系統必須同時具備實用、耐久、安全、緊湊、輕量化以及高效的功率和低成本這些特點。這些要求施加了高復雜性,尤其在系統級別上。

image.png

隨著測試技術的進步,Power-HiL的出現填補了電子部件的LV-HiL及集成測試的之間的空缺。Power-HiL方法能夠進行控制接口的仿真,和高電壓、高電流、高功率的仿真,這些是與實際應用情況精確吻合的,并且是可以復現的。任何現實中缺失的部件都可以使用各種高電壓的模擬器代替。它們能夠按照特定模型、系統特定硬件和實際工作點,來生成相應的電壓和電流。特別地,這種Power-HiL的方法能夠使得部件在不影響其他部件的情況下一直工作在特定工作點下。

德國Scienlab公司作為全球領先的汽車電力電子測試方案提供商,能夠實現對電驅動系統從各模塊到整個系統的遞進式測試,而且是全電氣化的功率級仿真測試。在過去的幾年中,Scienlab公司的Power-HiL測試環境成為了測試電力電子車輛部件系統的非常成功的產品。典型的應用領域包括能量存儲、逆變器、充電技術以及車載電氣系統和動力傳動系統。北匯信息作為Sicenlab在中國的合作伙伴,將為中國汽車客戶提供相應的電驅動高壓測試系統及服務,助力新能源汽車的研發生產。

系統組成

針對新能源汽車電機逆變器的實際特點和工作需求,Scienlab逆變器提供一個優化的測試方案,通過高品質的電機模擬器及電池模擬器仿真逆變器實際的交流和直流工作環境,對逆變器的軟件和硬件進行功率級的測試,同時作為一個開放的平臺,支持汽車行業主流的HiL系統(如dSPACE、ETAS、MicroNova等),支持主流的環境溫倉。為了保護被測的逆變器、測試臺架以及人員安全,Scienlab還有專門的獨立的安全保護系統來確保安全。

image.png

電機模擬器

電機模擬器可以模擬三相電機的電氣特性,因而可以在沒有真實電機的情況下對牽引逆變器進行操作和測試。電機模擬器可以工作在速度模式及負載轉矩模式下。Scienlab基本款的測試臺架提供了一個180KW功率的電池模擬器和150KW功率的電機模擬器。電池模擬器的功率可以翻倍到360KW,電機模擬器的功率可以翻倍到300KW。所有的參數值都是連續的功率值。

電機模型是在電機模擬器內部實現的。電機模擬器是四象限系統,可以模擬電機在正轉或者反轉時的正向工作或者反向工作。可以模擬永磁同步電機(PMSM)、異步電機(ASM)、開關磁阻電機等汽車常用電機。電機模擬器還包含了一個用于模擬轉子位置傳感器的傳感器模擬器以及電機溫度的模擬。電機的類型、模型參數、安全限值、以及傳感器模擬器的類型及參數,都可以由客戶通過HiL來定義,也可借助觸摸面板實現本地控制。

故障模擬

如果逆變器內部或者電機、電池發生故障,逆變器必須正確地作出反應。這種反應必須是可以測試的,因此測試臺架必須允許在試驗裝置中進行故障注入。

Scienlab的測試臺架可以模擬多種故障狀況。故障可以通過參數進行激活和調整。包括電機三相線的斷路和短路、電機溫度、電機堵轉、電流和轉矩超限、轉速超限、傳感器故障、電機阻抗變化、退磁、機械故障等。在進行故障模擬時,模擬器的電流、電壓等限值始終是激活的,因此就能在超限時,保障測試臺架安全。

電池模擬器

電池模擬器模擬各種電池、能量存儲設備和高壓直流母線上的電子負載的電氣特性,對于高質量的逆變器測試而言,是必不可少的部分。Scienlab電池模擬器的輸出電壓和電流的變化具有出色的動態特性,這樣就可以在隨著直流負載變化而轉換的真實直流電壓下進行逆變器的測試。

電池模型是在電池模擬器內實現的。模型類型、相關參數和安全限值都是由客戶通過HiL定義的,也可借助觸摸面板實現本地控制。電池模擬器可以工作在恒定電壓、恒定電流、恒定功率等不同的模式下。

環境模擬

如果用戶需要對環境模擬,Scienlab可以在Power-HiL測試臺架中提供和集成各種類型的溫度和環境倉。逆變器冷卻和調節都是由環境倉來實現的。

如果不要求環境模擬,Scienlab提供了一個測試柜EUT rack,可以方便安全地適用于任意高電壓部件。這個測試柜的搭建在EMC兼容性方面是非常理想的。它提供了所有必需的高壓和低壓接口,以及冷卻相關的聯接。它的設計確保了可以快速地更換不同的被測對象。門磁開關和鎖止機構確保提供必需的安全性。測量傳感器可以直接集成在測試柜中。

根據測試用例的要求,溫度和環境可以分別控制。這些也包括與所有HiL部件的連接工作。交流和直流電源的所有電氣連接器,以及傳感器/通信信號、低壓溫度信號和冷卻水源都是在環境倉或者測試柜內與逆變器進行連接的。因此更換不同的逆變器測試時,只需要費很少的力氣進行安裝。

測量設備

電機模擬器及電池模擬器都將內部的測試數據提供給通信接口。電池模擬器的內部測量是特別精確的,因此不需要外部的測量設備。電機模擬器端的功率測試需要使用外部的測量系統。Scienlab也可以根據客戶需要提供合適的測量系統。

安全設備

Scienlab提供一個獨立的臺架保護系統負責安全性。需要基于風險分析定義安全矩陣,比如環境倉的門必須先閉合,然后高電壓信號才被允許閉合。通過獨立的安全PLC進行實施。與防火警報、商業樓宇控制等有接口。具有主動安全特性來保護各種風險情況。

典型客戶

Scienlab已經成功地為不同汽車整車廠和一級供應商提供了超過20套高壓試驗室。每個測試臺架都是針對特定的產品類型(比如混動汽車的逆變器、電動汽車的逆變器,集成了DC/DC轉化器的逆變器),特定的開發階段、應用(比如初步開發、系統集成+確認、EOL)和客戶場地的要求(比如安全、基礎設施等)而設計的。基于在這種性能等級里的多年經驗,我們的測試方案是非常完善的,可以隨時就緒使用。

成功應用Scienlab電機逆變器Power HiL測試方案的客戶,主要包括寶馬、戴姆勒、本田、保時捷、豐田、大眾、博世、電裝、西門子和ZF等。客戶在如下應用領域使用高壓測試環境:

  • 開發階段的軟件驗證

  • 設計驗證

  • 功能測試和故障測試

  • 耐久測試

  • 品質測試

  • 生產線的下線測試

  • 測試第三方的逆變器

  • 測試第三方電機的逆變器