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Garder une longueur d’avance : relever les défis des essais de groupes motopropulseurs de véhicules électriques
Conseils et tendances | 9 minutes Temps de lecture |

Garder une longueur d’avance : relever les défis des essais de groupes motopropulseurs de véhicules électriques

Dans cet article de blog, nous montrons à l'avance les défis techniques liés aux tests de véhicules électriques et à la mesure de la qualité de l'énergie et comment les solutions innovantes de Gantner Instruments peuvent aider à surmonter ces défis.

Relever les défis techniques des tests de groupes motopropulseurs EV est compliqué. À mesure que la technologie progresse, les applications de test et de mesure deviennent de plus en plus complexes.

Défis techniques dans les tests de groupes motopropulseurs de véhicules électriques et la mesure de la qualité de l’alimentation

Défis des tests de groupes motopropulseurs EV

Les principaux défis des tests du groupe motopropulseur des véhicules électriques consistent à garantir le bon fonctionnement et l’interaction de trois composants clés : la batterie, l’onduleur et le moteur. Les principaux défis des tests de groupes motopropulseurs pour véhicules électriques consistent à s’assurer du bon fonctionnement et de l’interaction de ces trois composants tout en répondant aux exigences de sécurité, de performance et d’efficacité. Pour surmonter ces défis, les ingénieurs utilisent une combinaison d’essais en laboratoire, de simulations et d’essais sur route pour valider les performances de l’ensemble du système de transmission. Les trois principaux composants d’un groupe motopropulseur de véhicule électrique et leur ensemble unique de défis de test comprennent :

  • Batterie
    Les défis des tests de batterie impliquent de garantir la capacité, l’efficacité et les performances dans diverses conditions de fonctionnement. Cela nécessite de simuler différentes températures, cycles de charge-décharge et niveaux d’état de charge (SOC). De plus, les tests de vieillissement et de dégradation de la batterie sont cruciaux pour garantir la fiabilité et la sécurité à long terme de la batterie.
  • Onduleur
    Les défis des tests d’onduleur incluent la garantie d’un contrôle moteur correct, l’évaluation de l’efficacité et la vérification de la capacité de l’onduleur à gérer différentes conditions de charge. Le test des performances thermiques, des fonctions de protection et de la gestion des pannes de l’onduleur est également essentiel pour garantir la fiabilité et la sécurité globales du groupe motopropulseur.
  • Moteur
    Les défis des tests de moteur incluent l’évaluation de son efficacité, de son couple et de sa puissance de sortie sur une large gamme de vitesses et de conditions de charge. Le test du système de refroidissement du moteur, des caractéristiques de bruit, de vibration et de dureté (NVH) est crucial pour assurer une expérience de conduite douce et confortable.
Solution d'acquisition de données pour tester les véhicules électriques

Fréquence de mesure appropriée dans les tests de groupe motopropulseur EV

La fréquence de mesure pour les tests du groupe motopropulseur EV dépend du composant spécifique testé et des paramètres examinés. Les ingénieurs utilisent souvent une combinaison de systèmes d’acquisition de données à grande vitesse et de surveillance à basse fréquence pour équilibrer le besoin de données précises et à haute résolution avec des volumes de données gérables.

Faible bruit avec la plateforme Q.boost

Défis de mesure de la qualité de l’énergie

La qualité de l’alimentation est un paramètre critique qui a un impact direct sur les performances, l’efficacité et la fiabilité du groupe motopropulseur d’un véhicule électrique. Les ingénieurs sont confrontés à de nombreux défis lorsqu’il s’agit de mesurer et de maintenir la qualité de l’énergie dans les applications automobiles.

  • Harmoniques et interharmoniques
    Les véhicules électriques introduisent des harmoniques et des interharmoniques dans le système électrique en raison de leurs composants non linéaires, tels que les convertisseurs et les onduleurs. Ces distorsions peuvent provoquer des interférences, une surchauffe et des dysfonctionnements dans les équipements sensibles, affectant finalement la qualité globale de l’alimentation. La mesure et l’analyse précises du contenu harmonique et interharmonique sont cruciales pour identifier les problèmes potentiels et optimiser la qualité de l’énergie.
  • Fluctuations de tension et scintillement
    Les bornes de recharge pour véhicules électriques, les systèmes de freinage régénératif et les changements de charge rapides peuvent provoquer des fluctuations de tension et des scintillements dans le réseau électrique. Ces variations peuvent entraîner une instabilité du système électrique, entraînant un dysfonctionnement ou une panne de l’équipement. Les ingénieurs doivent surveiller et mesurer attentivement les fluctuations de tension pour maintenir les normes de qualité de l’alimentation requises.
  • Perturbations transitoires
    Les perturbations transitoires à haute fréquence, telles que les pointes ou les creux de tension, peuvent résulter d’opérations de commutation, de conditions de défaut ou de coups de foudre. Ces perturbations peuvent causer de graves dommages aux composants électroniques et affecter la fiabilité du système de transmission. L’identification et l’atténuation des perturbations transitoires sont essentielles pour maintenir la qualité de l’alimentation et assurer le fonctionnement sûr des systèmes automobiles.
  • Déséquilibre et asymétrie
    Les systèmes d’alimentation des véhicules électriques peuvent subir un déséquilibre et une asymétrie en raison d’une répartition inégale de la charge ou de valeurs d’impédance inégales dans les composants du système. Ces conditions peuvent entraîner des pertes accrues, une efficacité réduite et des dommages potentiels à l’équipement. Les ingénieurs doivent mesurer et analyser le déséquilibre et l’asymétrie des systèmes électriques pour optimiser la qualité de l’alimentation et assurer la longévité des composants.
  • Puissance réactive et facteur de puissance
    La puissance réactive et le facteur de puissance sont des paramètres cruciaux pour évaluer l’efficacité des systèmes électriques. Dans les véhicules électriques, la puissance réactive peut être générée par des charges inductives et capacitives, telles que des moteurs et des convertisseurs. Un faible facteur de puissance peut entraîner une augmentation des pertes d’énergie et une réduction de l’efficacité du système. Une mesure et une analyse précises de la puissance réactive et du facteur de puissance sont nécessaires pour optimiser les performances du système électrique et minimiser le gaspillage d’énergie.

Les défis techniques de la mesure de la qualité de l’énergie sont importants et nécessitent des outils et des techniques de mesure avancés pour garantir des performances et une efficacité optimales. Ensuite, nous verrons comment l’analyseur de puissance Q.boost de Gantner Instruments peut relever ces défis, en fournissant des données précises et à haute résolution pour mieux analyser et optimiser la qualité de l’alimentation dans les applications automobiles.


Nos solutions pour surmonter ces défis techniques

Analyseur de puissance Q.boost : une solution avancée pour les tests de groupes motopropulseurs de véhicules électriques
L’analyseur de puissance Q.boost excelle dans la mesure et l’analyse des signaux de tension et de courant dans les systèmes à modulation de largeur d’impulsion, tels que les entraînements électriques, et dans l’évaluation des paramètres de qualité de l’alimentation tels que les harmoniques, les interharmoniques, les fluctuations de tension, les perturbations transitoires, le déséquilibre et le facteur de puissance. Il offre un taux d’échantillonnage de 4 MHz par canal, une bande passante de 1,7 MHz, un bruit de fond inégalé inférieur à -140 dB (34 dB supérieur aux concurrents) et moins de 3 ppm de distorsion harmonique totale – une amélioration remarquable de 100 fois par rapport aux autres appareils.

Analyseur de Puissance Q.boost

Équipé de 4 canaux d’entrée haute tension, de 4 entrées pour les transducteurs de courant (par exemple, les séries LEM IT, IN, LF, de Danisens) et d’un système d’alimentation bipolaire intégré, l’analyseur de puissance Q.boost rationalise vos tests de groupe motopropulseur EV et processus de mesure de la qualité de l’énergie.

  • Données haute résolution
    Avec son taux d’échantillonnage de 4 MHz et sa bande passante de 1,7 MHz, l’analyseur de puissance Q.boost fournit aux ingénieurs des données haute résolution pour une meilleure analyse, une optimisation du système et une gestion de la qualité de l’alimentation.
  • Mesures précises
    Le plancher à faible bruit et la distorsion harmonique totale minimale garantissent que l’analyseur de puissance Q.boost fournit des mesures de tension, de courant et de qualité de puissance extrêmement précises.
  • Processus de test simplifié
    Le système d’alimentation bipolaire intégré pour les transducteurs de courant élimine le besoin de systèmes d’alimentation et de câblage supplémentaires, ce qui simplifie le processus de test et de mesure.
  • Entrées polyvalentes
    L’analyseur prend en charge diverses entrées de transducteur de courant, offrant une flexibilité dans le choix des bons capteurs pour l’application.
  • Analyse complète de la qualité de l’alimentation
    L’analyseur de puissance Q.boost est conçu pour mesurer et analyser les paramètres critiques de qualité de l’alimentation, tels que les harmoniques, les interharmoniques, les fluctuations de tension, les perturbations transitoires, le déséquilibre et le facteur de puissance, aidant les ingénieurs à identifier et à atténuer les problèmes potentiels dans les systèmes d’alimentation automobile.

L’analyseur de puissance Q.boost de Gantner Instruments est une solution avancée qui relève les défis des tests de groupes motopropulseurs EV et de la mesure de la qualité de l’alimentation dans l’industrie automobile, fournissant aux ingénieurs des données précises et à haute résolution pour une meilleure analyse, une optimisation du système et une gestion de la qualité de l’alimentation. Avec ses caractéristiques et ses performances impressionnantes, l’analyseur de puissance Q.boost est un outil essentiel pour les ingénieurs travaillant sur les tests de groupes motopropulseurs de véhicules électriques et la mesure de la qualité de l’alimentation dans l’industrie automobile.


Q.series X : Modules de mesure d’isolement haute tension pour les tests automobiles

La gamme de produits d’acquisition de données la plus vendue de Gantner Instruments, Q.series X, comprend des modules de mesure d’isolement haute tension avec un conditionnement de signal précis et stable et une isolation électrique sûre jusqu’à 5 000 Vcc en crête et 1 500 Vcc en continu. Les modules prennent en charge diverses entrées de mesure pour les capteurs de tension, de courant, de RTD, de thermocouple, d’IEPE et de jauge de contrainte avec un échantillonnage de données jusqu’à 100 kHz. Certains des avantages du Q.series X pour les essais automobiles incluent :

  • Acquisition de signaux mixtes flexibles
    Le Q.series X est une solution d’acquisition de données multivoies à signaux mixtes offrant une gamme polyvalente de modules d’E/S. Vous pouvez mesurer la tension, le courant, la température, le couple, la contrainte, les vibrations, les compteurs, etc. Grâce à cette flexibilité maximale du capteur, le système DAQ peut être facilement adapté aux exigences exigeantes des tests de groupes motopropulseurs de véhicules électriques.
  • Isolation galvanique haute tension 1500V
    Les modules d’isolation haute tension de la série Q.X conviennent aux capteurs de tension, de courant, de RTD, de thermocouple, d’IEPE et de jauge de contrainte échantillonnant jusqu’à 100 kHz. Tous les modules d’isolation haute tension comprennent un minimum de 1500 VDC d’isolation galvanique canal à canal, canal à alimentation et canal à bus.
  • Mesure de thermocouple de haute précision
    La température est une mesure clé pour améliorer l’efficacité globale de la batterie et du groupe motopropulseur électrique. Des circuits d’entrée intelligents et une isolation galvanique haute tension garantissent la plus grande précision dans n’importe quel environnement de test.
  • Enregistreurs de données entièrement configurables
    Les essais de moteurs génèrent un grand nombre de données avec des taux d’échantillonnage variables. L’enregistrement des données à signaux mixtes et multifréquences garantit que seules les données dont vous avez besoin sont sauvegardées, évitant ainsi tout stockage inutile de données.
  • Intégration facile
    Des API faciles à utiliser, des protocoles de publication-abonnement modernes et diverses interfaces de bus de terrain, telles que CAN, EtherCAT et PROFINET, facilitent et simplifient l’intégration du Q.series X dans n’importe quel système de contrôle de supervision et d’acquisition de données. Les plugins et pilotes pour LabVIEW, MATLAB et Python, entre autres, permettent une analyse et un reporting avancés des données.

Commutation dynamique en ligne entre le courant de repos et le courant de fonctionnement

La mesure du courant de veille d’une batterie est cruciale pour assurer son fonctionnement sûr et efficace. La capacité et la durée de vie de la batterie peuvent être optimisées en identifiant les problèmes tels que l’autodécharge ou les charges parasites. Pour mesurer avec précision le courant de veille, un système de gestion de batterie (BMS) est nécessaire pour basculer dynamiquement entre le courant de repos et de fonctionnement sans interrompre l’alimentation électrique de l’appareil testé. Cette capacité de commutation dynamique en ligne assure une mesure précise et continue du courant de veille, fournissant des informations précieuses sur les performances et la santé de la batterie.

En utilisant les solutions DAQ de Gantner Instruments, les ingénieurs peuvent obtenir des informations sur le courant de veille de la batterie et identifier les problèmes potentiels qui pourraient affecter les performances globales, la sécurité et la durée de vie de la batterie. Ces informations sont inestimables pour prendre des décisions éclairées et optimiser les systèmes de batterie dans les secteurs de l’automobile et des véhicules électriques.


GI.bench et GI.connectivity : configuration et connectivité rationalisées

GI.bench est un outil logiciel puissant pour configurer et gérer les systèmes d’acquisition de données Q.series X de Gantner Instruments. GI.connectivity permet une intégration transparente de Q.series X avec des logiciels tiers et des systèmes de bus, garantissant un fonctionnement et un flux de données fluides dans votre environnement de test. Certains avantages de l’utilisation de GI.bench et GI.connectivity incluent :

  • Interface conviviale
    GI.bench offre une interface intuitive, facilitant la configuration et la gestion des systèmes Q.series X.
  • Gestion complète des données
    GI.bench permet aux utilisateurs de visualiser, d’analyser et de stocker les données acquises pour un traitement ultérieur et des rapports.
  • ouverture grâce aux API
    GI.connectivity fournit une API ouverte, permettant une intégration facile avec des logiciels tiers et diverses interfaces de bus de terrain telles que CAN, EtherCAT et PROFINET.
Configuration et mappage des paramètres pour Q.boost

Les défis techniques liés aux tests de groupes motopropulseurs de véhicules électriques et à la mesure de la qualité de l’alimentation sont importants, mais les solutions innovantes de Gantner Instruments, telles que Q.boost Power Analyzer et Q.series X, offrent aux ingénieurs les outils dont ils ont besoin pour surmonter ces défis. Avec des données haute résolution, des mesures précises, des processus de test rationalisés et une intégration facile, les produits et services de Gantner Instruments offrent des avantages significatifs aux professionnels de l’ingénierie technique dans les secteurs des tests de véhicules électriques et des tests automobiles.

Découvrez-en plus sur l’analyseur de puissance Q.boost et le Q.series X de Gantner Instruments en cliquant sur le bouton ci-dessous.


Nous nous réjouissons de vous voir lors du prochain événement :

  • The Battery Show 2023 en Amérique du Nord, Novi, MI, du 12 au 14 septembre

Ou contactez-nous à info@gantner-instruments.com.

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