近年來，純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等新能源汽車成為了世界汽車市場發(fā)展的熱潮。純電動(dòng)汽車尤其是新能源汽車的主要路線，其主要部件：動(dòng)力電池、電動(dòng)機(jī)及控制器等，得到了快速發(fā)展。新能源汽車具有雙象限工作模式、動(dòng)力電池供電、高動(dòng)力需求等特點(diǎn)，所以電動(dòng)機(jī)及控制器的測試方法與普通電機(jī)相比有較大區(qū)別。

航裕電源致力于提供新能源行業(yè)的測試解決方案，設(shè)計(jì)HY-LV123系列新能源汽車高壓紋波測試電源，直擊新能源汽車高壓部件系統(tǒng)測試標(biāo)準(zhǔn)——LV123、VW80303、 VW80300、ISO21498-2。HY-LV123系列新能源汽車高壓紋波測試電源直流輸出功率單機(jī)最大500kW，在新能源汽車電動(dòng)機(jī)及控制器測試中，展現(xiàn)了極大的優(yōu)勢。

一、 新能源汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        純電動(dòng)汽車中由動(dòng)力電池提供高壓直流電，經(jīng)控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力。

圖1 純電動(dòng)汽車系統(tǒng)示意圖

      插電式混動(dòng)汽車則增大了動(dòng)力電池的容量，并配置了車載充電機(jī)。

圖2 混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)示意圖

二、測試要求

        新能源汽車用電機(jī)及控制器的測試標(biāo)準(zhǔn)遵循國標(biāo)《GB-T18488 電動(dòng)汽車用電機(jī)及其控制器》。

● 試驗(yàn)項(xiàng)目：一般性能、環(huán)境試驗(yàn)、溫升試驗(yàn)、電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性及效率、再生能量回饋特性等測試。

● 主要試驗(yàn)內(nèi)容：空載試驗(yàn)、負(fù)載效率試驗(yàn)、最高工作轉(zhuǎn)速、超速試驗(yàn)、電機(jī)控制器保護(hù)試驗(yàn)、堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)、電機(jī)溫度、電機(jī)溫升、過載能力試驗(yàn)等。

        目前常見的電機(jī)測試系統(tǒng)有兩種：

1、測功機(jī)系統(tǒng)；系統(tǒng)包括前段供電測試直流電源（電池模擬器），測功機(jī)，變頻器，測試所需儀器儀表等。

2、電機(jī)對拖測試系統(tǒng)；系統(tǒng)包括前段供電測試直流電源（電池模擬器），陪測電機(jī)電控，測試所需儀器儀表等。測試裝置中電機(jī)控制器電源部分可采用雙象限直流電源或直流電源加直流負(fù)載的形式。

        航裕電源新能源汽車測試解決方案優(yōu)勢如下：

1、HY-LV123系列新能源汽車高壓紋波測試電源擁有高可靠性和穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)換效率，在產(chǎn)品穩(wěn)定性及可靠性方面有著明顯優(yōu)勢。

2、電源應(yīng)具有較高的輸出精度，HY-LV123系列新能源汽車高壓紋波測試電源最大電壓精度達(dá)0.05%+30mV，可以輕松滿足測試系統(tǒng)的精度要求。

3、電源輸出具有快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性（瞬時(shí)加載，瞬時(shí)減載，充放電轉(zhuǎn)換等），航裕電源HY-BP系列汽車電子測試高速電源，最小電壓上升時(shí)間小于1μs，可以滿足各種工況要求。

4、HY-BP系列汽車電子測試高速電源具有雙象限特性，能夠吸收電機(jī)反饋的電能，雙象限無縫切換功能，有效避免電壓或電流過沖。

圖4 電機(jī)對拖測試系統(tǒng)示意圖

HY-LV123系列新能源汽車高壓紋波測試電源

單機(jī)最大功率達(dá) 500kW

輸出電壓最高1500V

輸出電流最大500A 

紋波頻率最大150kHz

是新能源汽車電動(dòng)機(jī)及控制器測試的最佳選擇

四、HY -LV123系列新能源汽車高壓紋波測試電源 VW80300 VW80303 LV123測試項(xiàng)目

1、EHV-08 產(chǎn)生的高壓電壓紋波

目的 

■ 此測試的目的是驗(yàn)證 HV 組件產(chǎn)生的 HV 電壓紋波是否在規(guī)定的限制范圍內(nèi)，并且其  HV 功能狀態(tài)不會(huì)因這種自產(chǎn)生的 HV 紋波而改變。

測試 

■ 測試疊加在DC高壓電源電壓和DC高壓電源電流上的紋波含量。 

■ 必須使用第4.7.2節(jié)中的測試設(shè)置類型2。 

■ 所有測量信號被饋送到具有快速傅立葉變換(FFT)功能的頻譜分析儀或示波器，并被評估。 

■ 在測試之前，必須為每個(gè) HV 工作電壓確定可能的工作和負(fù)載情況中的最壞情況。然后 必須使用此場景執(zhí)行測試。 

1、低負(fù)載時(shí)振蕩振蕩引起的電壓紋波，例如。額定負(fù)載的5%至10%時(shí)； 

2、激活快速控制算法時(shí)的電壓紋波，例如，為了抑制引起的抖動(dòng) 通過傳動(dòng)系統(tǒng)中的機(jī) 械振動(dòng)；

3、從停止或低速開始最大加速時(shí)的電壓紋波；

4、占空比/PWM 控制加熱器的低溫運(yùn)行。 

■ 測試在以下 HV 組件功率水平下進(jìn)行:

1、之前確定的最壞情況；

2、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以額定速度的 5% 至 10% 怠速運(yùn)轉(zhuǎn)

3、25% 

4、50% 

5、75% 

6、100% 

■ 對于每次測量運(yùn)行，必須以圖表的形式生成高壓電壓和電流紋波的頻譜幅度分布。在此 圖中，最大振幅和至少 以下10個(gè)最大值，具有相應(yīng)的頻率和幅度，必須標(biāo)記為特征頻率。這些特征頻率必須列在一個(gè)表中，該表還指定了所有相關(guān)參數(shù)。 

■ 如果 DUT 在沒有高壓儲(chǔ)能設(shè)備的情況下運(yùn)行，則必須另外針對該運(yùn)行情況運(yùn)行整個(gè)測 試，并相應(yīng)調(diào)整參數(shù)。要求 

■ HV 電壓和電流紋波在表 31 中指定的限制范圍內(nèi)必須保持功能狀態(tài) A。 

■ 偏離此要求，功能狀態(tài) B 適用于最壞的情況。由于 DUT 本身產(chǎn)生的紋波，功能狀態(tài)不 會(huì)發(fā)生變化。

450-VDC電力系統(tǒng) 實(shí)測圖

900-VDC電力系統(tǒng) 實(shí)測圖

2、EHV-09 系統(tǒng)高壓電壓紋波

目的 

■ 必須驗(yàn)證 HV 組件在承受 HV 系統(tǒng)中產(chǎn)生的 HV 電壓紋波時(shí)的穩(wěn)健性。

測試 

■ 具有可變幅度和頻率的交流電壓疊加在 DUT 的直流高壓電源電壓上。

■ 必須按照圖 24 中的圖表使用和擴(kuò)展第 4.7.2 節(jié)中的測試設(shè)置類型 2。示波器用于監(jiān)測注入的交流電壓。測試參數(shù)在表32中規(guī)定。 

測試用例1 

■ 在測試案例 1 中，DUT 上疊加的交流電壓的幅度設(shè)置為表 32 中指定的值，并在必要時(shí) 重新調(diào)整。 

■ 在測試過程中，有必要注意測試裝置和 DUT 之間的共振現(xiàn)象。DUT 中高壓電壓和高壓 電流的紋波含量的所有峰值和下降必須與相應(yīng)的頻率一起記錄。

測試用例2

■ 在測試案例 2 中，DUT 上疊加的交流電壓幅度設(shè)置為表 32 中指定的 1 kHz 值。在此之 后，所需的頻率范圍將在不改變注入幅度的情況下運(yùn)行。在此過程中，放大器僅用于校 正用于注入目的的變壓器的幅頻響應(yīng)。 

■ 在測試過程中，有必要注意測試裝置和 DUT 之間的共振現(xiàn)象。DUT 中高壓電壓紋波含 量的所有峰值和下降必須與相應(yīng)的頻率一起記錄。 

■ 注 4：如果測試案例 1 顯示在 1 kHz 處存在共振點(diǎn)，則將振幅設(shè)置為 500Hz 至 1kHz 之 間的頻率，在該頻率處沒有共振點(diǎn)。

DPV    ：用于高壓電壓測量的差分探頭

ADC    : 數(shù)據(jù)采集卡

TR       : 耦合器

HY-KP : 寬頻電源

450-VDC電力系統(tǒng) 實(shí)測圖

900-VDC電力系統(tǒng) 實(shí)測圖

3、EHV-01在常規(guī)高壓工作電壓范圍內(nèi)運(yùn)行

實(shí)測圖

4、EHV-02在高壓過壓范圍內(nèi)運(yùn)行

實(shí)測圖

5、EHV-03 在高壓欠壓范圍內(nèi)運(yùn)行

實(shí)測圖

6、EHV-05 產(chǎn)生的高壓電壓波動(dòng)

實(shí)測圖

7、EHV-06 系統(tǒng)高壓電壓動(dòng)態(tài)

實(shí)測圖

8、 EHV-13 高壓使用壽命（附錄）

目的 

■ 由于現(xiàn)有 HV 電壓紋波和 HV 電壓動(dòng)態(tài)特性，HV 組件會(huì)受到影響所需使用壽命的負(fù)載。 

■ 此測試在代表整個(gè)車輛使用壽命期間的負(fù)載的組件上使用加速負(fù)載

測試 

■ 除了測試 L-02，“高溫耐久性使用壽命測試”，在 VW 80000 中，以下適用：必須使用 第 4.7.2 節(jié)中的測試設(shè)置類型 2，并按照圖表 24 進(jìn)行擴(kuò)展。 

■ 1 個(gè)周期 = 計(jì)算的總數(shù) 測試時(shí)間/50 

■ 必須按照表 37 中的參數(shù)進(jìn)行測試。 

■ 在每個(gè)周期中，DUT 必須經(jīng)受的 HV 電壓紋波必須設(shè)置為表 38。 

■ 對于每個(gè) HV 電壓紋波，頻率按圖 31 均勻分布。

表 38 – 高壓電壓紋波和頻率分布

A：450-VDC電力系統(tǒng) 

B：900-VDC 電力系統(tǒng) 

C: 1/50 ( - 10 分鐘) 的總測試時(shí)間 (Arrhenius 模型) 

D: 1 周期

DC450V包絡(luò)線 實(shí)測圖

DC900V包絡(luò)線 實(shí)測圖

航裕電源始終堅(jiān)持“專、精、特”的產(chǎn)品定位并瞄準(zhǔn)“進(jìn)口替代”的市場需求的基礎(chǔ)上，提出“差異化進(jìn)口替代”和“精品制造”的發(fā)展戰(zhàn)略。

航裕電源追求卓越，目標(biāo)成為國際一流電源企業(yè)。十年來，服務(wù)國家戰(zhàn)略，致力于中國測試電源技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，積極探尋國內(nèi)中高端電源需求，不斷提高電源技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用水平，為客戶提供更精準(zhǔn)、便捷、智能的測試解決方案。