新能源电动汽车传动系统的高精度功率和效率测量解决方案
发布时间：
2024-12-05 10:45
来源：
新能源电动汽车传动系统的高精度功率和效率测量解决方案
一、新能源汽车-电动汽车功率、效率和能量测量典型应用
1、电动汽车传动系统和配套设备
（1）车轴试验台效率试验（电池→机械功率）
（2）整车动力总成的检定
（3）行驶中的能量回收
（4）车载充电机OBC效率和能量测量
2、电动汽车高压电池
（1）储能系统的检定
（2）能量和电荷量的验证
（3）运行时分别测量充/放电循环
二、电动汽车行业展望
电力电子是电动汽车“拼图”的重要组成部分，用于处理和控制电能流动：控制电动机转速和扭矩，以及转换电能并分配给车辆各个系统。
电动汽车电力电子组件的发展趋势：
- DC/DC变换器 将有+20%的快速增长
- 车载充电机OBC 份额的复合年均增长率为+16%
- 牵引逆变器 增长率水平提高+9%
三、高精度测量的挑战和必要性
1、效率和耐久性验证
（1）量化功率损耗和获取逆变器效率（效率图）
（2）变换器的效率验证
（3）验证逆变器在驱动和能量回收操作（双向操作）中的效率对称性
（4）可靠的耐久性测试和长期测量
（5）确保在更高的开关频率和多种输出电压下达到最高效率
2、高精度功率测量
（1）测量整个和单个传动级的各部分功率损失：
（2）精确的宽带宽功率损耗测量和窄带宽谐波分析：
- 整体的输出到输入的功率效率，具有极高的可追溯校准精度、准确的信号同步、无间隙和连续采样。
- 功率转换验证 在系统优化、后续型式试验和规范的开发过程中进行的。
（3）确保测量、识别和消除误差损失：
- 10 MHz 带宽，1.21 MS/s 采样率，最好精度可达0.025 %
- 最多7个功率测量通道（可通过设备耦合扩展）
- 高达150kHz的无间隙和无混叠谐波分析
- 利用优化的CAN总线通讯或千兆以太网接口集成到系统
- 出色的共模抑制比，避免系统测量误差
- 直流优化精度，智能调零
- 事件触发的瞬态录波记录
四、电动传动系统的主要电力电子系统部件的高精度功率测量
1、典型的三线三相牵引逆变器，带双向DC/DC变换器的高精度功率测量方案
独立使用功率分析仪或集成在测试台架上测试功率损失和效率：
- 测试台架集成：通过测试台架软件远程控制LMG671
- 逆变器损耗：同时测量全频谱、基波和谐波功率
- 全测试系列：极高精度测量，可远程控制
- 确定最佳运行点：分析整体效率MAP图
2、用于低压电池和/或辅助电源的独立DC/DC变换器的高精度功率测量方案
3、具有双向功率流架构的车载充电机OBC的高精度功率测量方案
五、精确和超快速的功率测量如何助力电动汽车行业？
如何在更短的时间内验证效率并发掘隐藏的潜力？
- 精确测量电力电子效率
- 证明创新拓扑和控制模式的可行性
- 以极高的分辨率调查能量转换操作
- 可靠运行半自动传动系统耐久性测试
- 分析快速控制信号并测量功率波形
- 使用具有实用性和创新功能的测试设备
- 使用行业应用的专用设备：高精度功率分析仪LMG671
六、功率分析仪制造工厂简介
德国GMC-I集团成立于1906年，专注于先进电测量仪器仪表的开发和生产。
ZES ZIMMER功率分析仪制造工厂成立于1980年，是位于德国奥伯鲁塞尔的全球中型高科技公司。专注于高精度功率测量技术研发、生产和销售，特别是LMG系列高精度功率分析仪。是拥有40多年专业经验的功率分析仪全球技术领军者之一。
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