ITECH電池模擬器在電動汽車電機逆變器測試中的應(yīng)用
在新能源汽車中,電機及動力電池?zé)o疑是關(guān)鍵的組成部分,但還有一項關(guān)鍵裝置容易被忽視——逆變器,無論是搭載永磁同步電機的車型上,抑或是搭載三相異步電動機的車型上,逆變器都作為關(guān)鍵部件而存在。而逆變器如此重要的原因則在于動力電池輸出直流電,在向使用交流電的電機供電時,必須要進行轉(zhuǎn)換。
動力電機逆變器為驅(qū)動電機提供所需的交流電,它將來自高壓蓄電池的直流電在功率電子控制器內(nèi)部利用功率器件開關(guān)電路轉(zhuǎn)化為交流電。動力電機的能量傳輸過程包括:能量儲存系統(tǒng)的直流電能,在動力控制系統(tǒng)的功率控制下將直流電轉(zhuǎn)換成交流電提供給電動機單元,電動機單元內(nèi)的轉(zhuǎn)子在交流電所產(chǎn)生的磁場的作用下旋轉(zhuǎn),從而將電能轉(zhuǎn)變成機械轉(zhuǎn)動力。
圖1 新能源汽車高壓系統(tǒng)原理圖
逆變器是建立在多種科學(xué)基礎(chǔ)上的實用技術(shù),除電機之外還常用于車載電源,為移動出行中大功率電器的應(yīng)用提供支持。此外,其還貫穿家電、電動工具、數(shù)碼產(chǎn)品等多個社會及生活領(lǐng)域。
對于電機逆變器,如何進行高效測試呢?
始終致力于提供新能源行業(yè)的測試解決方案,高性能IT6000C系列雙向直流電源,雙向能量傳遞,可模擬動力電池進行測試,驗證電機逆變器的性能。
一. 電池模擬測試
針對高壓蓄電池的模擬,IT6000C系列電源可提供高達2250V的電壓等級。某客戶選用1500V機型,搭建成324kW的系統(tǒng)進行測試,如下所示:
圖2 IT6000C測試現(xiàn)場
傳統(tǒng)的電源和負載在正負電流切換時,中間會存在短暫的跳變和不連貫現(xiàn)象。IT6000C系列作為一款標準的高速雙向電源能夠?qū)崿F(xiàn)高速的源和載電流模式轉(zhuǎn)換,從而在輸出和吸收電流之間進行快速連續(xù)的無縫切換,有效避免電壓或電流過沖。
圖3 雙向電源工作區(qū)間
二. BSS2000電池模擬器軟件
此外,為了更好地模擬動力電池的特性,IT6000C還可搭配BSS2000系列電池模擬軟件。軟件內(nèi)建有豐富的電池特性曲線庫,并提供自定義曲線等功能,為工程師解決使用真實電池測試模式下效率低、成本高及接線復(fù)雜等問題。
圖4 BSS2000電池模擬軟件界面
BSS2000系列軟件為用戶內(nèi)建有豐富的電池特性曲線庫,使用者僅需要選擇對應(yīng)的電池類型,配置基本的容量及保護參數(shù),即可快速生成對應(yīng)類型的電池特性曲線。BSS2000基礎(chǔ)版軟件提供鋰電池和鉛酸電池類型,BSS2000 Pro及BSS2000M軟件提供高達8種電池類型曲線,分別是鋰電池、鉛酸電池、磷酸鐵鋰、三元鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰、鎳鈷錳酸鋰以及鎳氫電池。
圖5 電池模擬器模型界面
用戶還可以自定義電池特性曲線,工程師可基于實測的電池曲線資料,將數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件,并進行仿真。該功能可以協(xié)助工程師實現(xiàn)各種類型電池在不同環(huán)境溫度及放電深度下的特性曲線仿真。
IT6000C系列是一款高速高性能的雙向可編程直流電源,不但可以吸收功率還能將消耗的能量清潔的返回至電網(wǎng),具有標準的雙象限功能。IT6000C電壓可至2250V,利用主從模式支持并聯(lián),主動均流,功率可擴展至2MW。同時具有高可靠性的設(shè)置功能和保護特性,豐富的測量功能使IT6000C系列廣泛應(yīng)用于汽車電子、綠色能源、高速測試、大功率測試等多個方面,是一款功能豐富、性能優(yōu)異、適用廣泛的直流電源。