ITECH電池模擬器在電動汽車電機逆變器測試中的應(yīng)用
2024-08-08
在新能源汽車中，電機及動力電池無疑是關(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)全方位的測試解決方案，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。
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