Pruebas de controladores y motores de vehículos eléctricos
En los últimos años, los vehículos eléctricos puros, los vehículos híbridos y otros vehículos de nuevas energías se han convertido en una tendencia en el mercado automotriz mundial. Los vehículos eléctricos puros, especialmente la ruta principal de los vehículos de nueva energía, han experimentado un rápido desarrollo en componentes clave como baterías, motores eléctricos y controladores. Los vehículos de nueva energía presentan características como modos de trabajo bidireccionales, suministro de energía desde la batería y alta demanda de energía. Por lo tanto, los métodos de prueba para motores eléctricos y controladores difieren significativamente de los de los motores convencionales.
Xuan'an Technology Power se dedica a proporcionar soluciones de prueba para la nueva industria energética. Hemos diseñado la fuente de alimentación de prueba de ondulación de alto voltaje serie HY-LV123 específicamente para los estándares de prueba de componentes de alto voltaje en vehículos de nueva energía, incluidos LV123, VW80303, VW80300 e ISO21498-2. La serie HY-LV123 ofrece una potencia de salida de CC independiente máxima de 500 kW, lo que presenta ventajas significativas en las pruebas de motores y controladores eléctricos de vehículos de nueva energía.
Estructura de los sistemas de vehículos de nueva energía.
En los vehículos eléctricos puros, la batería suministra corriente continua de alto voltaje y el controlador impulsa el motor para generar energía.
Requisitos de prueba
Los estándares de prueba para motores eléctricos y controladores utilizados en vehículos de nueva energía cumplen con el estándar nacional."GB-T18488 Motores eléctricos y controladores para vehículos eléctricos."
Elementos de prueba: rendimiento general, pruebas ambientales, pruebas de aumento de temperatura, características y eficiencia del par del motor, características de retroalimentación de energía regenerativa, etc.
Contenidos principales de la prueba: pruebas sin carga, pruebas de eficiencia de carga, velocidad máxima de funcionamiento, pruebas de sobrevelocidad, pruebas de protección del controlador del motor, pruebas de rotor bloqueado, temperatura del motor, aumento de temperatura, pruebas de capacidad de sobrecarga, etc.
Actualmente, existen dos sistemas comunes de prueba de motores:
Sistema de dinamómetro: El sistema incluye una fuente de alimentación de CC de prueba de suministro de energía frontal (simulador de batería), dinamómetro, inversor e instrumentos necesarios.
Sistema de prueba de motor contra carga: El sistema incluye una fuente de alimentación de CC de prueba de suministro de energía frontal (simulador de batería), el motor que lo acompaña y su controlador, y los instrumentos necesarios. La parte de fuente de alimentación del controlador del motor en el dispositivo de prueba puede adoptar una fuente de alimentación de CC bidireccional o una fuente de alimentación de CC con una carga de CC.
Las ventajas de Xuan'an Technology Power en soluciones de prueba de vehículos de nueva energía son las siguientes:
La fuente de alimentación de prueba de ondulación de alto voltaje serie HY-LV123 para vehículos de nueva energía posee alta confiabilidad, estabilidad y eficiencia de conversión, exhibiendo ventajas significativas en la estabilidad y confiabilidad del producto.
La fuente de alimentación debe tener una alta precisión de salida. La fuente de alimentación para pruebas de ondulación de alto voltaje serie HY-LV123 logra una precisión de voltaje máxima de 0,05 % + 30 mV, cumpliendo fácilmente con los requisitos de precisión de los sistemas de prueba.
La salida de la fuente de alimentación presenta características de respuesta dinámica rápida (carga instantánea, descarga instantánea, conversión carga-descarga, etc.). La fuente de alimentación de alta velocidad de la serie HY-BP de Xuan'an Technology para pruebas electrónicas automotrices tiene un tiempo mínimo de aumento de voltaje de menos de 1 μs, lo que cumple con diversos requisitos de condiciones de trabajo.
La fuente de alimentación de alta velocidad de la serie HY-BP para pruebas electrónicas automotrices posee características bidireccionales, capaces de absorber la retroalimentación de energía eléctrica del motor. Cambia sin problemas entre modos bidireccionales, evitando efectivamente el exceso de voltaje o corriente.
Diagrama esquemático del sistema de prueba de motor contra carga:
Fuente de alimentación de prueba de ondulación de alto voltaje serie HY-LV123 para vehículos de nueva energía
Potencia máxima independiente: 500 kW
Voltaje máximo de salida: 1500V
Corriente máxima de salida: 500A
Frecuencia máxima de ondulación: 150 kHz
La opción ideal para probar motores y controladores eléctricos de vehículos de nueva energía.
IV. Fuente de alimentación de prueba de ondulación de alto voltaje serie HY-LV123 para artículos de prueba VW80300, VW80303, LV123.
EHV-08 Ondulación de alto voltaje generada
Objetivo
El objetivo de esta prueba es verificar si el componente de alta tensión genera ondulación de tensión de alta tensión dentro de los límites especificados y si su estado funcional de alta tensión no se ve afectado por esta ondulación de alta tensión autogenerada.
Procedimiento de prueba
Pruebe el contenido de ondulación superpuesto al voltaje de la fuente de alimentación de alto voltaje de CC y a la corriente de la fuente de alimentación de alto voltaje de CC.
Utilice la configuración de prueba tipo 2 como se especifica en la sección 4.7.2.
Todas las señales de medición se envían a un analizador de espectro u osciloscopio con capacidad de transformada rápida de Fourier (FFT) y se evalúan.
Determine los peores escenarios para cada voltaje operativo de alta tensión en posibles condiciones operativas y de carga antes de la prueba. Luego, realice la prueba utilizando este escenario.
Oscilaciones en la ondulación del voltaje causadas por condiciones de baja carga, por ejemplo, del 5 % al 10 % de la carga nominal.
Ondulación de voltaje al activar algoritmos de control rápido, por ejemplo, para suprimir las vibraciones causadas por vibraciones mecánicas en el sistema de transmisión.
Ondulación de voltaje al arrancar desde parada o baja velocidad hasta aceleración máxima.
Ondulación de voltaje durante el funcionamiento a baja temperatura del calentador controlado por ciclo de trabajo/PWM.
Realice pruebas en los siguientes niveles de potencia de los componentes HV:
El peor de los casos se determinó anteriormente.
Funcionamiento inactivo del sistema de accionamiento entre el 5% y el 10% de la velocidad nominal.
25%
50%
75%
100%
Para cada ejecución de medición, genere un gráfico de distribución de amplitud espectral para voltaje de alto voltaje y ondulaciones de corriente. En este cuadro, marque la amplitud máxima y al menos los 10 máximos siguientes, con las frecuencias y amplitudes correspondientes, como frecuencias características. Estas frecuencias características deben enumerarse en una tabla, que también especifica todos los parámetros relevantes.
Si el DUT funciona sin equipo de almacenamiento de energía de alto voltaje, ejecute la prueba completa para esta condición de funcionamiento por separado y ajuste los parámetros en consecuencia.
Requisitos
El voltaje HV y la ondulación de la corriente deben permanecer dentro de los límites especificados en la Tabla 31 para mantener el estado funcional A.
La desviación de este requisito se aplica al estado funcional B en los peores escenarios. El estado funcional no cambia debido a las ondas autogeneradas del DUT.
Ondulación de alto voltaje del sistema EHV-09
Objetivo
Esta prueba tiene como objetivo verificar la robustez de los componentes de alta tensión cuando se someten a ondulaciones de tensión de alta tensión generadas dentro del sistema de alta tensión.
Procedimiento de prueba
Aplique voltaje de CA con amplitud y frecuencia variables superpuestas al voltaje de alimentación de alto voltaje de CC del DUT.
Utilice y amplíe la configuración de prueba tipo 2 como se describe en la Figura 24 y la Sección 4.7.2. Se utiliza un osciloscopio para monitorear el voltaje de CA inyectado. Los parámetros de prueba se especifican en la Tabla 32.
Caso de prueba 1
En el caso de prueba 1, la amplitud del voltaje de CA superpuesto al DUT se establece en los valores especificados en la Tabla 32 y se reajusta según sea necesario.
Es esencial estar consciente de las resonancias entre el aparato de prueba y el DUT durante la prueba. Todos los picos y valles del contenido de ondulación en el voltaje y la corriente de alto voltaje en el DUT deben registrarse junto con sus frecuencias correspondientes.
Caso de prueba 2
En el caso de prueba 2, la amplitud del voltaje de CA superpuesto al DUT se establece en el valor especificado de 1 kHz en la Tabla 32. Posteriormente, se operará el rango de frecuencia requerido sin cambiar la amplitud de inyección. Durante este proceso, el amplificador se utiliza únicamente para corregir la respuesta amplitud-frecuencia del transformador utilizado para fines de inyección.
Es esencial estar consciente de las resonancias entre el aparato de prueba y el DUT durante la prueba. Todos los picos y valles del contenido de ondulación en el voltaje de alto voltaje en el DUT deben registrarse junto con sus frecuencias correspondientes.
Nota 4: Si el caso de prueba 1 muestra puntos de resonancia a 1 kHz, ajuste la amplitud a una frecuencia entre 500 Hz y 1 kHz donde no haya puntos de resonancia.
Equipamiento usado:
DPV: Sonda diferencial para medida de tensión de alta tensión.
ADC: Tarjeta de adquisición de datos.
TR: Acoplador.
HY-KP: Fuente de alimentación de banda ancha.