電機(jī)控制器功率級(jí)硬件在環(huán)測(cè)試系統(tǒng)
2018年9月,高性能電機(jī)模擬器(E-Motor Emulator,EME)在中汽研汽車檢驗(yàn)中心(天津)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“天檢中心”)完成調(diào)試并投入使用,填補(bǔ)了國內(nèi)第三方試驗(yàn)室在電機(jī)控制器功率級(jí)硬件在環(huán)測(cè)試(Power-HIL)能力的空白。相比傳統(tǒng)電機(jī)測(cè)試臺(tái)架,EME測(cè)試臺(tái)能夠在工況運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)改變電機(jī)參數(shù)和故障狀態(tài),是一種功能強(qiáng)大的針對(duì)電機(jī)控制器(MCU)的正向開發(fā)和測(cè)試驗(yàn)證設(shè)備。
EME可真實(shí)模擬電機(jī)(PMSM、IM)的非線性行為,全面測(cè)試評(píng)價(jià)MCU的技術(shù)指標(biāo),其中包括針對(duì)MCU的性能測(cè)試、功能測(cè)試、耐久可靠性測(cè)試、極限性能測(cè)試、故障注入測(cè)試以及功能安全測(cè)試。EME具有強(qiáng)大的電機(jī)參數(shù)在線修改和故障注入功能,可在MCU工作狀態(tài)下改變電機(jī)磁鏈參數(shù),并實(shí)時(shí)注入電機(jī)旋變故障、相間短路/斷路、溫度傳感器故障、轉(zhuǎn)子故障等,測(cè)試評(píng)價(jià)MCU故障診斷與容錯(cuò)性能。
EME測(cè)試臺(tái)的參數(shù)和特點(diǎn):開關(guān)頻率800kHz,最高電壓800V,相電流有效值最大600Arms,功率可至250kW, 模擬電機(jī)最高工作轉(zhuǎn)速300000rpm。除滿足普通硅級(jí)IGBT逆變器外,亦滿足新型SiC逆變器的測(cè)試需求。
通過EME與dSPACE HIL集成創(chuàng)建人-車-路虛擬車輛實(shí)時(shí)仿真運(yùn)行環(huán)境,基于不同駕駛工況和路譜數(shù)據(jù),搭建針對(duì)功能安全與故障注入的測(cè)試場(chǎng)景,可進(jìn)行虛擬整車->真實(shí)MCU或真實(shí)MCU->虛擬整車的雙向測(cè)試驗(yàn)證。有助于在功能安全場(chǎng)景下進(jìn)行HARA分析,對(duì)MCU功能安全目標(biāo)(SafetyGoal)和ASIL等級(jí)的測(cè)試評(píng)估。
天檢中心已將EME與dSPACE HIL、三/五軸總成測(cè)試臺(tái)的高度集成,實(shí)現(xiàn)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(電機(jī)+控制器+總成)的信號(hào)級(jí)—功率級(jí)—臺(tái)架級(jí)—動(dòng)力總成級(jí)—整車級(jí)硬件在環(huán)測(cè)試功能,從五個(gè)層級(jí)對(duì)新能源汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷與功能安全的全方位測(cè)試評(píng)價(jià),為行業(yè)客戶提供一站式解決方案。
基于該測(cè)試能力,天檢中心承擔(dān)了2018年度國家科技部重大專項(xiàng)“基于碳化硅技術(shù)的車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)”和“轎車高可靠性車載電力電子集成系統(tǒng)開發(fā)”兩個(gè)項(xiàng)目的研究工作。同時(shí)和長安福特、吉利、國電南瑞、西門子、匯川等企業(yè)展開相關(guān)項(xiàng)目合作,在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究、產(chǎn)品研發(fā)驗(yàn)證、性能提升方面取得多項(xiàng)研究成果。下一步天檢中心將攜手行業(yè)同仁在電驅(qū)動(dòng)測(cè)評(píng)領(lǐng)域開展更深入的研究工作!
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