發布日期：2022-10-09 點擊率：168
在新能源汽車的開發過程中，動力系統的高壓部件面臨著國家標準（例如GB 31485-2015 ）和國際標準（例如ISO 7637-4）等一系列嚴苛要求。這些高壓部件在實現功能的同時還要滿足安全、緊湊、堅固、輕便、高效的要求，而這也導致了系統的高度復雜性。整個系統由不同的供應商或者研發部門所開發的部件構成，其中的高壓部件包括電機、電池、逆變器、車載充電器、電加熱器、冷卻泵和DC/DC轉換器。
在前期開發模擬階段以及臺架測試時，需要對高壓部件以及整個系統進行檢驗和驗證，但是部件或者系統只有通過真實環境測試之后才可發布。
電動汽車內有兩組直流電網和DC/DC轉換器，因此它的電氣系統要比傳統汽車復雜得多。并且，不同電動汽車的動力總成、充電部件和高壓用電設備的設計和特性也完全不同。此外車載網絡的拓撲結構，低壓側和高壓側的電壓（高達800V），對負載和動力學的要求均隨車型不同而變化。
1、面臨的挑戰
在高壓車載網絡的驗證過程中，對測量系統的采樣率、安全性和可擴展性都有非常高的要求。為了確保高壓部件在任何行駛工況下都工作在一定的電壓范圍內，需要對整個高壓電氣系統的多個測點進行測量。線路中的電感效應會產生電壓尖峰，電子器件在快速開關過程中會引起負載突變，為了檢測和測定這些突變值需要采用非常高的采樣頻率。為了分析誤差產生的原因，整個測量過程必須是時間同步且統一的耦合測量系統。除了車輛總線信息外，車輛中的控制單元也是重要的信息來源，因此在整體性能評估時也要對其進行同步測量。
針對高壓的測量所使用的技術必須保證人員及設備安全。在極端的駕駛場景或者行駛工況下對高壓車載網絡進行驗證，用來確保車輛可靠地、安全地運行。在為此目的而進行的道路試驗中，也可以檢查兩臺干擾疊加的電動機的效果。
雖然電壓尖峰對整個測量過程只有短暫且微弱的影響，但這些信號對測試人員來說必不可少。另外測量軟件必須可以對信號進行實時顯示和復雜計算，例如：數據測量軟件vMeasure exp可以設置數據記錄的觸發條件為電壓信號的導數超過了電壓變化的最大值。為了以后對信號進行詳細的分析，測量系統必須能夠記錄所有相關的數據（例如高壓信號、ECU信號和計算信號等）。
2、解決方案
完整的測量工具鏈應包括高壓測量模塊、ECU測量工具以及在線同步數據采集和分析的軟件。
- Vector和CSM提供的高壓安全的模塊化測量工具，可以同時采集高壓網絡和控制單元中的信號。
- HV Breakout Modules（HV BM）以分流器的形式被分布式地安裝于高壓電纜中,額定電流范圍為±50A～±800A。
- 同步測量電壓和電流信號時，單個通道最高采樣率高達1 MHz。HV BM模塊的電流和電壓測量精度高達 0.2％。
- 與驗證單個部件（例如電機）的效率或動力相比，驗證整個系統需要更多的測點，同時測點數量取決于整個系統中的高壓部件數量。對于乘用車而言，測量點為10～20個，而卡車所需的測量點更多。所有信號由vMeasure exp進行同步記錄，并且可以進行實時信號處理與計算，例如通過特定事件觸發記錄或者計算與試驗相關的變量。
3、優勢
- 整個測量系統具有快速、精確和靈活等特點，適用于臺架測試和路試時進行高壓電氣系統驗證。
- HV BM模塊具有體積小，堅固耐用，可直接安裝在車輛中使用等優點。無需為車輛配備額外的電流傳感器、電纜和儀表。這不僅可以節省時間，降低風險，還可以縮短測量工具鏈并提高測量質量。
- 同步記錄所有信號，包括ECU信號和車輛總線信號。
- vMeasure exp在測量過程中可以對測量信號進行實時的復雜數學運算。在對直接測量得到信號進行記錄外，還可對濾波信號或計算信號同步顯示和記錄，此外還可以將它們作為觸發信號。
- 用戶在進行路試時，可以實時測量車載網絡和高壓部件的電壓、電流并且可以及時地獲取反饋，使得驗證和后續的分析更加高效。
- 用戶可以通過vSignalyzer對測量數據進行自動化的分析和專業化的視圖顯示，還可以利用數據管理系統vMDM對數據進行直接地傳輸和安全地存儲。
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