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艾克賽普 新能源汽車電機及控制器測試解決方案

產品簡介:

電驅動總成臺架測試系統 | Chroma ATE Inc. 致茂電子推出新型電驅動總成測試系統Chroma 1210,應用在純電動乘用或商用車與氫燃料電池混合等車型之動力系統,提供新能源汽車動力系統模擬測試,試驗件涵蓋電機、電機控制器、變速箱及電力驅動系統等。 Chroma 1210電驅動...

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詳細介紹

艾克賽普 新能源電機及控制器測試解決方案,應用在純電動乘用或商用車與氫燃料電池混合等車型之動力系統,提供新能源汽車動力系統模擬測試,試驗件涵蓋電機、電機控制器、變速箱及電力驅動系統等。
 

艾克賽普 新能源電機及控制器測試解決方案主要用于車用動力系統的性能標定及驗證,具有載入整車動態模型用于機械部件的系統模擬驗證的能力,系統操作采手動或程序控制等方式,并可同步記錄電壓、電流、功率、轉速、扭矩、溫度等物理量參數,用以計算電機及控制器的效率并繪制云圖曲線。測試中所產生的電力透過Chroma 17040能源回收裝置回饋到市電,并使用17040 電池模擬之功能,即時模擬車輛運行時電池的反應特性,增加驗證的可靠度。

 

電驅動總成臺架測試系統具備四象限運行能力,在額定轉速以下可以保持恒扭矩載入(零轉速甚至反轉),額定轉速以上可以恒功率載入。載臺一體式機械設計,可進行全轉速范圍測試;模組化夾持具設計,可適用于不同試驗電機。
 

系統具有過流保護、過壓保護、欠壓保護、短路保護、電源缺相識別、系統溫度監控等保護機制及過載響應警告功能。其E-Propulsion Test 系統控制軟體具有載入DBC、關聯DBC、手動控制與監測資料等;測試介面可以實時顯示測試的瞬時值(電壓、電流、轉速、轉矩、輸入功率、輸出功率、效率、溫度等),并可按一定的時間(可設定) 采集數據。同時在測試過程中曲線繪制,產出報表,包含測試過程的曲線圖 (電壓、電流、轉速、轉矩、輸入功率、輸出功率、效率、溫度等)。系統采開放式軟體管理架構,具有快速連結試驗室相關測試及安全監控之設備能力,并配置振動監控模組,同步監控臺架與試驗件運行狀態,借以完成一體化實驗室整合及管理。
 

艾克賽普 新能源電機及控制器測試解決方案主要特色:艾克賽普 電機及控制器測試解決方案

  • 用于新能源電機,電機控制器,變速箱,電力驅動系統的Power HIL測試
  • 功率可達500 kW
  • 最高可達18,000 rpm
  • 可實現多種動力電機安裝選項
  • 系統安全集成
  • 可支持Altair Activate車輛數學模型及基于模型的實時數學模型
  • 可支持電機振動特征識別
  • 可支持試驗件通訊格式CAN,CAN FD,EtherCAT
  • 負載電機冷卻方式IC06(風冷)/ IC86W(變頻器)
  • 負載電機防護等級IP23(風冷)/ IP54(變頻器)
  • 可搭配環境艙(選配)
  • 依據標準
    • GB/T 18488.1-2015電動汽車用驅動電機系統 第一部分:技術條件
    • GB/T 18488.2-2015電動汽車用驅動電機系統 第二部分:試驗方法
    • 企業開發測試規范


艾克賽普 新能源電機及控制器測試解決方案應用范圍:

  • 電驅動系統標定及驗證
  • 系統可靠度和耐久測試
  • 動態實車工況仿真測試
  • 系統集成測試

 

艾克賽普 新能源電機及控制器測試解決方案系統組成


System

Load Dynamometer

負載測功機是用于測量扭矩、轉速或功率的設備,含 AC-Motor, 扭力計, 試驗臺架, 聯軸器, 保護罩, E-Motor 安裝治具。

Power Drive Unit

試驗臺架中用于控制 AC-Motor 的高性能動力驅動單元。

Data Acquisition Unit

記錄各種物理量的數據,并提供 DIO / AIO / CAN / CAN FD / EtherCAT 等界面供客戶使用。

Host Unit

可執行控制軟體 E-Propulsion Test Software,擁有系統控制、數據監控、安全告警等功能。

Battery Emulator

模擬車用電池動態充放電行為,具備能量回收功能等。

 
振動監控模組 (Vibration Monitor Unit)

利用VMU實時數據采集的功能,透過數據累積方式,經過演算法自動分析、統計、判斷,讓使用者更容易地了解試驗件的運作狀態,甚至提前預知動態機械失效特征表現,避免機械無預警損壞。產品提供轉子電機五項振動特征監控,如下所示 :

 VMU

VMU

 系統特色

系統安全保護 – 延長設備使用壽命

  • 具有過流、過壓、欠壓、短路、電源缺相識別、系統內溫度監控等保護機制及過載響應警告。
  • 系統控制采雙回路保護機制(Dual loop mode protection),有效創造安全的操作環境。
  • 配置實時振動監控模組(Vibration Monitor Unit),可同時監控電驅動總成測試系統及試驗件的運行狀態,實時數據采集并透過數據演算法進行Spectrum overall value (SOA)系統管理,如系統異常,即時反饋至控制端進行告警或停機等行為。

數據同步量測 – 提升實驗可靠度

  • 數據監控介面可實時顯示測試的瞬時值,包含電壓、電流、轉速、轉矩、輸入功率、輸出功率、效率、溫度等。
    可同步采集數據,并依不同測試需求調整采樣頻率。
    可選擇同步采集CAN / CAN FD資料或其他物理量訊號。

試驗件振動特征分析 – 減少電機品質異常

  • 實時檢測–可靠的自動化故障診斷。
  • 測試質量保證–持續監控試驗件并縮短用于異常品的測試時間。
  • 深度學習–智能學習轉子的機械行為和檢測振動特徵,例如平衡不良,對心不良,軸彎曲,轉軸摩擦,機械鬆動等特徵。


 電驅動總成臺架測試軟體 - E-Propulsion Test

Chroma提供的電驅動總成臺架測試軟體 E-Propulsion Test,具備實時控制系統,可同步控制電機驅動器并支持CAN / CAN FD / EtherCAT等通訊格式,數據監控畫面可提供客制化服務。在動態實車工況模擬上,采用Altair Activate車輛數學模型,可匯入如NEDC、WLTP等國際測試工況進行車用動力系統的驗證。另外,透過軟體模擬車用動力電池的功能,借助實際機械動能的消耗與回充,用于驗證電池管理系統,計算整車續航力。

 

▲ 用戶控制畫面

▲ 數據監控畫面

E-Propulsion Test 可以測量各種電機和電機控制器,所有采集數據完全同步,這種方式可以綜合分析各類型電力驅動系統(單電機、電機和發電機、2 ~ 4 輪轂電機或氫燃料混合動力系統等),并同時考慮其他負載(暖氣、空調、24V、12V等)。典型的電動車輛測試會根據不同的駕駛情況(城市交通/長途山路),電機控制器會工作在不同的開關頻率上,用以提高效率。而實際環境中有很多因素都會影響電動汽車的能源消耗,如環境因素包含溫度、天氣,道路品質或行駛路況(上坡、下坡、城市道路、長途山路或混和路面) ,或是不同的司機駕駛習慣而有所差異。 E-Propulsion Test可以在測試過程中,同時考慮上述所有參數的影響并進行量測分析。

Report

▲ 測試報告產出

 PHIL系統應用架構 (Vehicle Model Simulation on the Test Bench)

PHIL

測試項目:

動力系統/零部件 環境適應性試驗項目

  • 低溫試驗
  • 高溫試驗

零部件 一般性試驗項目

  • 電機超速試驗

動力系統 試驗項目

  • 堵轉轉矩
  • 饋電特性
  • 動力系統效率
  • 轉矩-轉速特性
  • 最高工作轉速
  • 峰值/持續功率
  • 工作電壓范圍
  • 電機控制器工作電流
  • 峰值/持續轉矩
  • 響應時間
  • 控制精度
  • 溫升試驗
  • 可靠度試驗
  • 系統標定和驗證
  • 耐久試驗
  • 車輛工況模擬驗證試驗
 
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