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我们最近也趁着加速度的光环,整理了一份日置HIOKI推出的针对新能源汽车的测量方案清单,无意为大家带去多余负担,都是些平日测试实用的物件,希望在轻松愉悦浏览的同时能为你今年立项抹去一些选择疲惫。
01.电池测试
动力电池一致性(适用性)测试
电池作为新能源车的动力来源,由于其特殊的电气化学特性,工程师第一要确保它的安全及使用寿命。
一辆可以正常运行的整车一般由几百个到几千个电芯组成。只有当所有的电芯在使用中保持其一致的稳定性,我们才能安全驾驶。如何可以通过简单的测量手段快速得到可以评价的筛选电芯,由电芯组装到模组,保证其电性的一致性。
HIOKI日置的电池测试仪采用交流4端子法对电池进行快速测试。另外,通过对电池内阻和电压的测试,还可迅速判断电池的裂化情况。
另外,我们还有BT,用到新方法。
原有需要通过充放电试验来长时间采集记录(电流/电压)后计算得出的DC-IR。BT采用通过小电流,低频信号测试的方式,进行扫频(从低频到高频)测试方式,直接检测电解液电阻和反应电阻来判断电池的裂化情况。测试缩短了试验时间的同时也减小了测试对电池损坏的几率。
高压电池包测试
BT可对应V以内的高电压电池包测试。特别考虑到高压测试会碰到的接触电弧火花情况,增加了高压测试防火花功能。
电池系统连接测试
可测试电池系统的电气连接、连接片/连接线的可靠性。焊接不良时,连接处的电阻会变大,充放电时容易发热造成危害。
●通过对其直流电阻的测试,判断连接状态
●单机阻值范围0.00μΩ~MΩ,分辨率0.01μΩ
电池管理系统(BMS)
使用电芯模拟仿真系统SS-50,就能简单、安全、高精度构建BMS功能的评测环境——
●每台可构建12个电芯的电池电压的模拟环境。每个通道可模拟电芯表现;
●构建串联的V大型模块环境(5V/chxch=V)
●模拟在电池中有着火危险的电芯存在的异常状态
●模拟通道与BMS之间的明线
●模拟电芯短路
●通过高精度电压输出模拟电池性能
●通过2象限的输出电压-1A~1A来实现电芯平衡
●高准确率·高精度的电压和电流测量
●在μA范围内测量微小电流(BMS暗电流,电芯平衡线路的漏电流)
端子/母线焊接的可靠性测试
使用电芯模拟仿真系让电池模块的端子焊接电阻测试不再需要治具,从而实现自动化。通过高重复探测精度和精细的4端子探针技术确保高度稳定的焊接电阻。
●使用4个独立驱动手臂同时对2个电芯进行4端子电阻测量
●具备±50μm的重复定位精度,可与圆柱形电芯的外皮部分接触。
电池中各电芯的电压·温度特性评估
使用电芯电池的特性评估试验越发重要、更追求接近于实际使用情况的评估。
●数据采集仪LR与电压?温度单元U配套后,可用于ch的电压?温度测试。多个测试点可同时进行长时间记录
●高速电压单元U配套、可实现1ms/S的电压测试
●使用数据采集仪LR-01,实现无线测试
●数据采集仪LR的各种单元,可实现全通道的绝缘输入,可直接测试串联的电芯(对地最大电压AC/DCV)
车载电池的电压测量需确认是否存在漏电流
为了测试「车载电池」是否存在漏电流(暗电流),可使用存储记录仪(DMM记录)MR。
●由于MR与输入阻抗在1MΩ的数据采集仪(记录装置)相比、电压计的输入阻抗大,因此可大幅降低电压计的感应电流。
●输入阻抗小的电压计与车载电池连接时、电压计将产生感应电流。当测试车载用电池测试仪的漏电流(暗电流)时,就容易误判『发生漏电』。遇到这种情况,为了能降低感应电流、就需要连接输入阻抗的电压计,从而实现在接近实际使用状态下的测量。
●存储记录仪(DMM记录)MR可在通道间绝缘的状态下,最多可同时测试16通道的电压。此外,测试数据可通过波形的形式显示并记录。
02.动力系统
动力系统能效转换
电机/马达的评估
为了测试汽车需要在动态情况下进行评估。以电机马达来说就有怠速启停、行驶中启动发动机、发电充电、纯电驱动、电力助推、能量再生制动、空转等状态需要评估。
●10ms更新率
●从最低0.1Hz开始自动追踪变动的频率状态
●马达特性X-Y图
双电机AWD性能评估
“双电机AWD”作为电动汽车的驱动系统备受瞩目。1台功率分析仪PW可以同时测量2台电机共8通道的功率(2个系统的扭矩和2个系统的编码器输出),以高效和高再现性测量双电机AWD的性能。
●计算功率转换效率和损耗
●自动补偿电流传感器的相位特性
●准确捕捉高速开关引起的功率波动
●根据用途可选2种输入单元,最多测量8个通道
功率变化测试
在电机和变频器的开发时,需要确认从电机启动到停止运转为止的功率参数是如何变化的。
●存储记录仪MR可以通过使用高速波形计算功能,在测量后对多个功率参数进行运算
●3CH电流单元U只需与电流传感器连接、MR就能自动识别电流传感器、设置合适的转化比参数(U可给电流传感器供电)
●测试三相电压时,需使用4CH模拟单元U和差分探头
●只需使用U和U两个单元,就能测量变频器的功率参数
动态电机特性测量
在电机和在电机开发或使用过程中,从电机启动到电机停止运转过程中,随着运转次数的变化,需要确认扭矩、电机功率、电机效率、变频器输出功率等是如何发生变化的。
●用应变单元U测量扭矩传感器(应变式转换器)发出信号
●将电机的编码器输出(A相等)连接到频率单元,测量转速
●用4ch模拟单元U和差分探头组合,测量三相逆变器的电压
●用3ch电流单元U和电流传感器测量三相电流
●使用高速波形运算,在测量后求出电机功率、电机效率、逆变器输出功率,并使用X-Y显示功能进行显示
●指定X-Y区间进行合成。对于电机从启动开始到停止的变动波形,可选择任意位置并进行X-Y显示
●由于支持4个界面的X-Y显示,因此可以选择各种查看方式
电机扭矩、振动测量
在电机通过测量扭矩和振动来解析电机运行性能。使用应变式转换器或加速度传感器,可测量电机运行期间的扭矩或振动。利用FFT运算功能进行频率分析,可发现预料之外的频率成分。
●将扭矩传感器(应变式转换器)连接到应变单元U,测量扭矩
●将固定在电机底座上的加速度传感器连接到电荷单元U,来测量传输到底盘的振动情况
●通过MR的FFT运算功能,来进行扭矩或振动信号的频率分析
电机冷却单元的温度分布检查
为了评价电机内部发热是否有效冷却,需要测量冷却单元的温度分布。
●在测量温度测试点的温度的同时,可内部实时运算测量点直接的温度差,并可显示波形及数据采集
●以事先预设的温度差允许范围为基准,可进行报警输出
●数据采集仪LR最快每间隔10msec、进行温度记录。此外、如使用LR-01更可实现无线测量
台架试验中的温度测量
电使用无线数据采集仪,台架与测量仪器之间无需配线连接。还能缩短测量对象和测量单元之间的配线长度、从而降低干扰的影响,提高测量可信性。
●使用Bluetooth通讯的无线数据采集仪LR,从台架到测量仪器之间无需配线连接
●可缩短连接到测量单元的配线长度,即使在干扰环境下、也能降低干扰对测试结果的影响,从而提高测量可信性
●可将PW测试所得的数据通过D/A输出由LR-30来进行记录
03.WLTP-燃油经济性测试
Soakchamber内的温湿度测量
汽车WLTC试验中,Soakchamber的温度5分钟内的平均浮动设置在23±3℃以内,需要每秒连续测试1次以上温度。无线数据采集仪LR*,将无线温湿度数据采集仪LR分布在Soakchamber内的各个地方,就能实时获悉温度的平均浮动情况、并可测量温度。
●无线数据采集仪LR最多可连接7台LR,因此即使是大面积的Soakchamber,也能对其各个角落的温湿度也能进行管理
●使用LR搭载的平均浮动功能,就能实时求得浮动平均值并进行确认
●通过报警功能、就能检测到温湿度的异常情况,并发送报警通知邮件
车辆燃油经济性评估试验
新油耗标准WLTC模式的性能评估试验
国际标准WLTP中规定的油耗测试,需要通过对系统中的电池进行充放电电流积分和功率积分来实现正确测量。通过高精度钳式电流传感器、PW卓越的DC精度、间隔50ms的电流积分和功率积分,非常有助于车辆的油耗性能的评估。
正负极电流·功率积分功能
在DC积分测量中,每kS/s进行采样、分别进行正负极的充电功率和放电功率的积分,从而测量在积分期间的正向电量、负向电量、正负向电量和。即使急速反复对电池进行充放电、也能正确得测出其充电量和放电量。
04.ECU
ECU信号记录
随着汽车电子控制系统的发展,汽车传感器越来越小型化、多功能化、高集成化。为了测试车辆整体的功能、需要存储记录传感器信号。多通道可实现信号的迅速存储、从而满足更高的数据收集需求。
可实现多通道的数据高速传输
通道间的绝缘分离
可实现多种测量的各类传感器
充实的单元群
ECU电装的电流测量
在汽车电装控制开发中,需要测量各类大小电流。额定运行期间的消费电流为数安培、启动时的冲击电流为数十安培,控制信号、待机电流、暗电流等为1mA的微小电流。这些微小电流如果使用额定大电流钳进行测试,将由于干扰因素很难检出。
HIOKI日置开发了从1mA到50Apeak的多量程电流探头,电流探头CT、CT搭载0.5A、5A、30A的3档量程。
05.实车测试
实际行驶中的车身的刚度评估
使用数据采集仪LR-01,实际行驶时车体各部位的刚性评估。
●可同时使用无线应变单元LR来测量在行驶过程中的应力所引起的车身各部位的变形、无线高速高压单元LR来测试车速信号,从而观测车速和应变的相关性
●LR-01和测量单元无线连接,因此与应变片之间实现了最短距离
●由于LR可直接连接应变片,无需另外配备电桥
汽车内的温度变化
使用数据采集仪LR-01,还可捕捉汽车内部的各部位的温度变化。
在车内设置各单元、测量各部位的温度变化/可通过无线方式给数据采集仪主机传输、收集测量数据
●使用LR-01、车内各部位(最大ch)的温度变化可实现长时间、无线测量
●放置在炎炎烈日下、温度上升;此外、在开空调的情况下、可记录温度下降的状况,可捕捉到车内各部位的温度分布情况
●汽车内温度非常容易上升、长时间置于炎炎烈日下,仪表盘的表面温度将上升到接近70℃,车内温度也将接近50℃
●如将数据采集仪的主机放置在车内、由于高温的原因很容易给液晶屏造成损坏。由于LR-01的测量单元是通过无线通讯来实现的,因此无需将LR-01主机留在车内
磁场记录和FFT分析
使用存储记录仪MR和磁场测量仪FT-52,不仅可记录磁场变化,还可对X,Y,Z三轴进行同步FFT分析
●随着汽车的高量产和电动化,汽车内的磁场强度也会增加。磁场强度会随着电机负载(电流)的变化而变化
●通过磁场的FFT分析,将获悉动作频率、从而推测出磁场位置
●MR通过连接GPS单元Z5可同时记录位置信息(纬度?经度?高度?速度)
●可记录随着时间推移而发生的磁场变化,例如出发时的加速状态、陡坡上行驶状态
EV碰撞试验中的触电保护性能测试
存储记录仪MRA、可有效测量电动车等的碰撞试验中产生的剩余能量。
●存储记录仪MRA的各通道间处于绝缘状态
●通过同时测量电池端子间、正极与底盘之间、负极与底盘之间的电压来实现剩余电压的测量
●模拟单元的额定对地电压,在AC/DCV、最大输入电压DCV状态下、可以20MS/s的速度进行采样
06.快速充电设备
EV用快速充电桩的开发评估
可同时记录EV快速充电桩的输出电压、电流、控制信号并进行工作评估试验。
●模拟单元MR最大可直接输入DCV(ACV)
●所有通道绝缘隔离,可放心测量
●CAN单元MR可自由选择
●CAN总线中流过的信号,转换为模拟信号和逻辑信号
确认EV用快速充电桩的电能质量
可确认EV快速充电桩的输入(AC)和输出(DC)的电能质量,测量输入输出的功率和效率。
●电能质量分析仪PQ的电压通道CH1、2、3和CH4是绝缘的,因此可进行双系统的功率测量和效率测量
●可同时测量/监视EV快速充电桩的初级侧(AC)和次级侧(DC)
07.高压电池测试系统