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          P-HiL 功率級硬件在環

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          電機控制器功率級P-HiL測試解決方案


                 電機和電控是新能源汽車動力系統的核心,隨著技術的發展,利用硬件在環測試(Hanrdware in the Loop, HiL)技術可以方便地完成電機控制策略的開發和驗證,但是這種信號級HiL只針對電機控制器的控制板,不能對驅動板和功率電路進行測試。針對電機控制器功率部分,傳統的測試方法為搭建電機測試臺架,但這種方法對客戶來說存在靈活性差、成本昂貴、有機械風險、無法進行極限工況和故障測試等問題。


                 意昂神州(北京)科技有限公司聯合全球領先的汽車電力電子測試方案提供商D&V公司,根據客戶實際需求,結合國家行業相關規定,為客戶提供具有國際先進性的靈活全面的電機控制器功率級P-HiL測試解決方案。該方案可用于驅動逆變器的部件級測試和整車電驅動系統級測試,相較于傳統電機測功臺架,可以使客戶更加方便、靈活、安全、高效地實現對電機控制器的功能性能測試、極限工況和故障測試、耐久和環境測試等。憑借意昂專業的技術能力和豐富的行業經驗,整個測試方案可根據客戶具體需求定制開發并支持后期擴展,例如集成環境艙、冷卻系統、整車高壓測試系統以及三電HiL測試系統等。


                 P-HiL測試方案核心為智能負載模擬器(Active Load Emulator, ALE),俗稱電機模擬器,其主要包括電機模擬單元(e-Motor Emulator, eME)和高壓電源(High Voltage Power Suply, HVPS)。電機模擬器通過模擬真實電機的反電動勢和阻抗來模擬真實電機機械和電氣特性以及四象限運行,接受控制器三相輸出,反饋給被測控制器(Unti under test, UUT)反電動勢以及轉子位置傳感器信號和溫度傳感器信號。


                 電機模擬器ALE支持用戶構建靈活的從部件級到系統級的測試方案,根據高壓電源HVPS的不同主要有兩種系統方案,其系統架構如下圖所示。


          電機控制器功率級P-HiL測試解決方案


                 方案一采用單電源模式,電機模擬單元eME和被測控制器UUT共用一個高壓直流電源HVPS,采用獨創性的專利技術使其可以與被測控制器UUT共直流母線,整個系統只需要一個低功率高壓電源進行系統損耗的補充,便可以滿足整個系統的高功率測試,被測控制器UUT不需要額外供電,能量內部循環利用,利用率高。


                 方案二采用雙電源模式,電機模擬單元eME和被測控制器UUT分別采用單獨的電源供電,該方案配置靈活,被測控制器UUT端可采用真實電池包或者電池模擬器,模擬整車高壓系統。該方案方便后期擴展,可用于系統級測試。

              電機模擬器ALE主要特點和優勢:

          • 可用于電機控制器部件級和系統級測試;

          • 通道數可選,配置靈活,支持后期擴展,支持多通道并聯運行;

          • 可選內部集成高低壓電源,不需要控制器外接高低壓電源供電;

          • 模擬真實電機電氣特性(反電動勢和阻抗);

          • 通過改變電機參數可模擬多種電機(永磁同步電機和交流感應電機等);

          • 可模擬六相電機;

          • 模擬電機位置傳感器(旋轉變壓器、編碼器等);

          • 模擬電機溫度傳感器;

          • 支持電機四象限運行;

          • 支持控制器多種PWM調制模式;

          • 可選故障注入單元,模擬多種電機故障;

          • 功能豐富易于操作的上位機軟件,通訊協議完全開放;

          • 豐富的通訊接口(CAN、LAN等,方便系統集成);

          • 設備體積小,可靈活移動;

          • 水冷,散熱性能好,噪音小。


              電機模擬器ALE典型測試項目:

          • 控制器功率級P-HiL測試;

          • 控制器轉速扭矩特性測試;

          • 標準工況和極限工況性能測試;

          • 控制器耐久和環境適應性試驗;

          • 再生能量回饋性能測試;

          • 控制器故障保護能力測試;

          • 整車系統級功能性能測試。



          • 通用(GM)

          • 福特(FORD)

          • 菲亞特克萊斯勒(FCA)

          • LG電子(LGE)

          • 臺達(DELTA)

          • 北汽新能源(BAIC)

          電機控制器功率級P-HiL測試現場

          客戶現場圖



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