電驅動總成台架測試系統 Model 1210

電驅動總成台架測試系統
產品特色
  • 用於新能源電機、電機控制器、變速箱、電力驅動系統的Power HIL測試
  • 功率可達500kW
  • 轉速可達18,000rpm
  • 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Model-Based 實時數學模型
  • 可支持電機振動特徵偵測
  • 可支援試驗件通訊格式 CAN、CAN FD、EtherCAT
  • 負載電機冷卻方式IC06(風冷)/IC86W(熱交換器)
  • 負載電機防護等級IP23(風冷)/IP54(熱交換器)
  • 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
    • 企業開發測試規範
應用範圍:
  • 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

 

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電驅動總成台架測試系統主要用於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於機械部件的系統模擬驗證的能力,系統操作採手動或程序控制等方式,並可同步記錄電壓、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並繪製雲圖曲線。測試中所產生的電力透過Chroma 17040能源回收裝置回饋到市電,並使用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。

電驅動總成台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恆扭矩載入(零轉速甚至反轉),額定轉速以上可以恆功率載入。載台一體式機械設計,可進行全轉速範圍測試;模組化夾持具設計,可適用於不同試驗電機。

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),並可按一定的時間 (可設定) 採集數據。同時在測試過程中曲線繪製,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)。系統採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,並配置振動監控模組,同步監控台架與試驗件運行狀態,藉以完成一體化實驗室整合及管理。

 系統組成

System

Load Dynamometer

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

Power Drive Unit

試驗台架中用於控制 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,並提供 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實時數據採集的功能,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徵表現,避免機械無預警損壞。產品提供轉子電機五項振動特徵監控,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。
  • 系統控制採雙迴路保護機制(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,實時數據採集並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。

  • 可同步採集數據,並依不同測試需求調整採樣頻率。
  • 可選擇同步採集CAN / CAN FD資料或其他物理量訊號。

 試驗件振動特徵分析 – 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–持續監控試驗件並縮短用於異常品的測試時間。
  • 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。

 電驅動總成台架測試軟體 - E-Propulsion Test

Chroma提供的電驅動總成台架測試軟體 E-Propulsion Test,具備實時控制系統,可同步控制電機驅動器並支持CAN / CAN FD / EtherCAT等通訊格式,數據監控畫面可提供客製化服務。在動態實車工況模擬上,採用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,用於驗證電池管理系統,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,所有採集數據完全同步,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),並同時考慮其他負載(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並進行量測分析。

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
  • 工作電壓範圍
  • 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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