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電動(dòng)和混合動(dòng)力系統(tǒng)噪音測(cè)試

2018-03-17 08:53:32·  
 
測(cè)量聲學(xué)傳遞函數(shù)時(shí),小尺寸對(duì)于輕松定位非常重要。
有許多慣例和命名越來(lái)越標(biāo)準(zhǔn)化,主要類別是HEV和BEV。動(dòng)力總成測(cè)試的主要區(qū)別是帶變頻器和電池冷卻的電動(dòng)機(jī),有時(shí)還有變速箱。

電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)類型有永磁同步電機(jī)(PMSM),感應(yīng)電機(jī),開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。
電動(dòng)馬達(dá)的主導(dǎo)聲音是磁性聲音,有時(shí)稱為電車噪音。
噪音在再生時(shí)也非常重要(通過(guò)電池充電減少噪音)。

逆變器采用PWM技術(shù)將高壓直流電池電壓轉(zhuǎn)換為電機(jī)的三相交流電壓。開(kāi)關(guān)頻率和邊帶可能在可聽(tīng)范圍內(nèi)。

BEV的變速箱通常有一個(gè)檔位(和最終檔位)。這意味著這個(gè)齒輪必須處理完整的轉(zhuǎn)速范圍。
傳輸錯(cuò)誤很重要。有些供應(yīng)商缺乏汽車經(jīng)驗(yàn)。

電池系統(tǒng)需要水或空氣冷卻/加熱。A / C壓縮機(jī)可以因此在充電過(guò)程中運(yùn)行。

接觸器用于能夠完全斷開(kāi)電池系統(tǒng),并且啟動(dòng)/關(guān)閉時(shí)的沖擊噪音可能會(huì)受到干擾。

一些BEV有增程器,RE。這是一個(gè)輔助動(dòng)力裝置和發(fā)電機(jī),用于給電池充電而無(wú)需使用電源。

電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車技術(shù)中的典型挑戰(zhàn):
汽車業(yè)務(wù)內(nèi)部對(duì)客戶期望的經(jīng)驗(yàn)還較少。還有更多的高頻率聲音,只有電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的車輛在低頻時(shí)導(dǎo)致較少的掩蔽效應(yīng)。這意味著組件噪聲的其他目標(biāo)必須相應(yīng)改變。

BEV需要像A / C壓縮機(jī)這樣的電動(dòng)附件,而不是ICE的皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

用于電動(dòng)和混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試的麥克風(fēng)應(yīng)該堅(jiān)固耐用,并能處理最終的電磁場(chǎng)。測(cè)量聲學(xué)傳遞函數(shù)時(shí),小尺寸對(duì)于輕松定位非常重要。自由場(chǎng)或任意麥克風(fēng)是最常用的選擇取決于測(cè)試程序。低噪音性能和完全可聽(tīng)頻率范圍也是必需的。
 
電動(dòng)和混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)噪音

電力推進(jìn)正迅速變得或多或少地被強(qiáng)制包括在每個(gè)汽車制造商的車輛范圍內(nèi)。BEV車輛完全依靠電動(dòng)機(jī),而混合動(dòng)力車將使用電動(dòng)機(jī)和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的組合。
與內(nèi)燃機(jī)相比,電動(dòng)機(jī)意味著新的挑戰(zhàn)。噪音水平要低得多,而這在低速行駛時(shí)最為常見(jiàn)。主導(dǎo)聲音是在高頻時(shí)產(chǎn)生嗚嗚聲的磁噪聲。
僅通過(guò)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的車輛在低頻時(shí)也將具有較少的掩蔽聲音。這意味著對(duì)于例如組件噪聲的其他噪聲要求必須相應(yīng)地改變。

滑行時(shí)再生(電池充電)時(shí)的噪音也很重要。
逆變器使用PWM技術(shù)將高壓直流電池電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓,以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。
帶邊開(kāi)關(guān)頻率可能在可聽(tīng)范圍內(nèi)。
BEV的變速箱通常只有1個(gè)檔位(和最終檔位)。這意味著這個(gè)齒輪必須處理完整的轉(zhuǎn)速范圍。

還引入了其他新的聲音,即使更多地屬于組件噪聲。水或空氣冷卻/加熱電池。連接高壓電池的接觸器會(huì)在啟動(dòng)/關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生沖擊。

BEV需要像A / C壓縮機(jī)這樣的電動(dòng)附件,而不是ICE的皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
A / C壓縮機(jī)也可以在充電過(guò)程中運(yùn)行以進(jìn)行電池冷卻。

一些BEV包括增程器RE。這是一個(gè)輔助動(dòng)力裝置和發(fā)電機(jī),用于給電池充電而無(wú)需使用電源。

挑戰(zhàn):
•由于對(duì)原型的訪問(wèn)有限,所以測(cè)試時(shí)間必須很短。
•儀器必須快速簡(jiǎn)便,以便記錄可重復(fù)的結(jié)果。
•必須安裝麥克風(fēng)以盡量減少結(jié)構(gòu)傳播聲。
•麥克風(fēng)支架和電纜不應(yīng)引入任何響聲。
•車輛測(cè)試期間,測(cè)試工程師的安裝應(yīng)是安全的。
•校準(zhǔn)驗(yàn)證必須易于執(zhí)行。

換能器必須能夠經(jīng)受住密集使用,經(jīng)常搬遷并且可能掉到地上。嚴(yán)酷的環(huán)境條件也是日常測(cè)試條件的一部分。

示例:
汽車內(nèi)部磁噪聲和傳輸噪聲分析為SPL和電動(dòng)機(jī)訂單。訂單水平與背景噪音,尤其是在1 kHz以上是重要的。嗚嗚聲也可以通過(guò)使用一些調(diào)性方法來(lái)分析。
獲得電動(dòng)機(jī)規(guī)格以了解主要磁性指令是至關(guān)重要的。

逆變器噪聲,開(kāi)關(guān)頻率和邊帶將通過(guò)FFT圖進(jìn)行分析。

變速箱嗚嗚聲測(cè)試是通過(guò)類似于ICE發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱的程序完成的。在NVH底盤測(cè)功機(jī)上測(cè)試傳動(dòng)系測(cè)試臺(tái),聲功率和振動(dòng)以及車輛測(cè)試。

范圍擴(kuò)展器必須根據(jù)類型進(jìn)行適當(dāng)分析。該組件顯然將獨(dú)立于駕駛速度運(yùn)行,這對(duì)于駕駛員來(lái)說(shuō)目前是不尋常的體驗(yàn)。
計(jì)算機(jī)模型驗(yàn)證

在制造任何原型零件或車輛之前,已經(jīng)完成了許多設(shè)計(jì)決策和驗(yàn)證。
使用現(xiàn)有汽車或系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行仿真關(guān)聯(lián)。(用新概念修改的現(xiàn)有車)也被使用。

挑戰(zhàn):
測(cè)試時(shí)間必須很短,因?yàn)閷?duì)原型的訪問(wèn)是有限的,所以測(cè)試對(duì)象的儀器必須快速且容易。所有傳感器應(yīng)易于安裝,以記錄可重復(fù)的結(jié)果。聲學(xué)換能器必須安裝,以盡量減少結(jié)構(gòu)傳播的聲音,并且不會(huì)引入任何響聲。測(cè)試工程師在測(cè)試跑道上進(jìn)行車輛測(cè)試時(shí),安裝也必須是安全的。
換能器應(yīng)經(jīng)受住經(jīng)常移動(dòng)并且有時(shí)掉落的艱難生活。校準(zhǔn)驗(yàn)證必須易于執(zhí)行才能保證真正的測(cè)量。
必須處理不同的環(huán)境條件如熱量和濕度,而不會(huì)犧牲性能或壽命。

例如:
模態(tài)分析和傳遞函數(shù),NTF和ATF。沖擊錘,震動(dòng)器和體積速度源或?qū)嶋H部件用于激勵(lì)。

電動(dòng)機(jī)表面輻射,聲功率對(duì)于預(yù)測(cè)和CAE相關(guān)性非常重要。

標(biāo)準(zhǔn)化的車輛驗(yàn)證測(cè)試也用于CAE模型驗(yàn)證。 
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