AutoMotoTransportas.lt

Auto,moto, naujienos,patarimai

Įkrauti EV | HIL modeliavimas lemiamas vaidmuo pereinant prie 800 V EV


Rėmėja „Pickering Interfaces“.

Kita elektromobilių maitinimo architektūra yra 800 V, todėl komponentai turi būti tinkamai įvertinti ir patvaresni nei jų 400 V analogai. Tačiau dauguma bandymo įrangos, naudojamos kuriant 400 V EV sistemą, gali būti pakartotinai naudojama 800 V, jei ji gali atlaikyti aukštesnę įtampą, todėl EV kūrėjams pereiti lengviau.

Norėdami gauti daugiau informacijos, atsisiųskite baltąją knygą

Techninės įrangos ir modeliavimo privalumai

Kurdamos EV, daugelis kompanijų naudoja techninės įrangos modeliavimą (HIL) kaip testavimo strategijos dalį. HIL modeliavimas leidžia techninei įrangai, pvz., Akumuliatoriaus valdymo sistemai (BMS), sąveikauti su modeliuojama aplinka, kuri imituoja realias sąlygas, įskaitant fizinius veiksnius, pvz., temperatūrą ir dinamines sąlygas, tokias kaip judėjimas ir vibracija. Tai padeda inžinieriams stebėti sistemos elgseną pagal realius scenarijus.

Šių realių sąlygų modeliavimas leidžia anksti nustatyti projektavimo trūkumus ir trūkumus, todėl galima laiku atlikti patobulinimus ir išvengti brangių problemų vėliau kuriant. Pagrindinis modeliavimo privalumas kuriant EV yra galimybė saugiai sukurti ekstremalias gedimo sąlygas, tokias kaip greitas išsikrovimas ir trumpieji jungimai, kad būtų galima įvertinti BMS elgesį nerizikuojant sugadinti tikrosios baterijos.

HIL testavimo platformos kūrimas

Nors HIL bandymo platformą galima sukurti nuo nulio, automobilių pramonėje tai kainuoja (tiek pinigine, tiek laiko sąnaudomis). Todėl labai rekomenduojama naudoti pramonės standarto platformą. Du standartai, į kuriuos reikia atsižvelgti, yra PXI ir LXI, kurie yra pagrįsti atitinkamai PCI ir Ethernet pramonės standartais.

Abu yra palaikomi daugybės pasaulinių pardavėjų, turinčių daug komercinių jau paruoštų produktų. Abu užtikrina sklandų nuo pardavėjo nepriklausomą prijungimą ir paleidimą. Didelė nauda yra ta, kad užtikrinamas produkto ilgaamžiškumas, o pardavėjai taiko pasenimo valdymo procesus.

400–800 V bandomasis perėjimo kelias

Daugelis originalios įrangos gamintojų ir sistemų namų automobilių sektoriuje investavo į elektromobilių kūrimo ir tikrinimo įrangą, įskaitant HILS sistemas. Geros naujienos tiems, kurie naudojasi PXI arba LXI platformomis, yra tai, kad daugelis esamų modulių vis tiek bus naudojami pereinant nuo 400 V į 800 V architektūros, todėl bus galima pakartotinai panaudoti bandomąją sistemą.

Komponentus, kuriuos reikia pakeisti dėl aukštesnės įtampos, PXI ir LXI moduliškumas ir mastelio keitimas leidžia lengvai pakeisti juos atnaujintomis versijomis.

Toliau aptariame kelis Pickering Interfaces produktus, tinkamus naudoti 800 V architektūrose.

Baterijos elementų modeliavimas

Ląstelių lygio modeliavimas yra būtinas kuriant EV, nes tai leidžia akumuliatoriaus valdymo sistemai (BMS) tiksliai atpažinti visiškai įkrautą pakuotę. Tam reikia imituoti atskirus 3,2–3,7 V elementus ir sukrauti juos, kad būtų pasiekta reikiama įtampa – 96 celės 400 V ir 192 celės 800 V.

BMS taip pat valdo ląstelių balansavimą, todėl reikia turėti galimybę imituoti kiekvieno elemento įkrovimo lygį ramybės, įkrovimo, iškrovimo ir disbalanso metu.

Modeliuojant elementus atskirai, esama įranga gali būti pritaikyta 400 V ir 800 V architektūroms, pridedant daugiau modulių (imituojamų elementų), jei emuliatorius gali valdyti didesnę įtampą.

2 paveiksle parodyta kelių kanalų akumuliatoriaus simuliatoriaus modulio, kurį galima įsigyti PXI (41-752A) ir PXIe (43-752A), blokinė schema. Jį sudaro keli maitinimo kanalai (du, keturi arba šeši viename lizde), galintys tiekti iki 7 V ir 300 mA, kurie yra izoliuoti vienas nuo kito ir nuo sistemos įžeminimo. Todėl modulio maitinimo šaltiniai gali būti naudojami baterijų elementų krūvai imituoti. Be to, kiekvienas kanalas gali nuskęsti iki 300 mA, kad imituotų įkraunamą bateriją. Kiekvienas kanalas teikia nepriklausomas maitinimo ir jutimo jungtis, leidžiančias treniruokliui pajusti nuotolinę apkrovą ir koreguoti laidų nuostolius.

2 pav. Aukščiau pateikta 41/43-752A 6 kanalų akumuliatoriaus simuliatoriaus modulio blokinė schema.

Aukštos įtampos perjungimas

Aukštos įtampos perjungimas naudojamas bandymo sistemose signalams prijungti arba atjungti ir nukreipti juos tarp taškų, pasiekiamas trimis konfigūracijomis:

  • Neįpareigoti jungikliai (pvz., vieno poliaus, vieno metimo, paprastai atviras arba uždarytas).
  • Matricos kurie jungia bet kurį įvestį prie bet kurios išvesties.
  • Multiplekseriai (MUX) kurie jungia vieną įvestį prie kelių išėjimų.

Šių konfigūracijų yra įvairių relių ir jungčių, su moduliais, galinčiais perjungti kelis kV, todėl jos tinka tokioms programoms kaip izoliacijos perjungimas ir pertraukiklio modeliavimas.

Aukštos įtampos perjungimą galima pasiekti naudojant kelis Pickering Interfaces sprendimus: daugiau nei 60 PXI/PXIe modulių ir 28 LXI modulius. Pavyzdžiui, 40-323-901 (PXI) ir 42-323-901 (PXIe) yra 14xSPST relės moduliai, tinkami aukštos įtampos maitinimo perjungimo programoms. Jie gali valdyti srovę iki 0,25 A šalto perjungimo iki 9 kVDC (9 kVAC maksimumas) ir karšto perjungimo iki 7,5 kVDC (7,5 kVAC maksimumo).

MTTP modeliavimas

Temperatūra turi būti stebima įvairiose EV vietose, įskaitant akumuliatorių, variklius, maitinimo keitiklį, įkroviklio prievadą ir kabiną. Populiarus ir ekonomiškas variantas yra atsparumo temperatūros detektorius (RTD), o PT100 yra įprastas tipas, kurio varža 100Ω esant 0 °C. RTD gali turėti teigiamą arba neigiamą temperatūros koeficientą (PTC arba NTC).

RTD modeliavimas yra naudingas, nes priešingu atveju norint išbandyti dizainą įvairiuose temperatūrų diapazonuose, reikės brangių aplinkos bandymų kamerų.

PXI pagrindu sukurtus MTTP simuliatorių modulius siūlo kelios įmonės. Pavyzdžiui, Pickering Interfaces turi daug tinkamų modulių MTTP modeliavimui, įskaitant 40-263 (su 4, 8, 12, 16, 20 ir 24 kanalais), kurie gali imituoti atsparumo diapazoną nuo 40 iki 900 Ω, o tai prilygsta temperatūros diapazonui -150-850oC, iki mažesnės nei 10 mΩ skiriamosios gebos. 3 paveiksle parodytas modulio pavyzdys.

Mažesniu mastu termoporos taip pat naudojamos elektromobiliuose, visų pirma kuriant gaminius, dėl jų didelio tikslumo. Jų išėjimus, kurie yra mažos įtampos (kelių milivoltų), galima imituoti. „Pickering Interfaces“ siūlo PXI milivoltų termoporos simuliatoriaus modulius su 8, 16, 24 arba 32 kanalais, užtikrinančius labai tikslius žemos įtampos šaltinius. Kiekvienas kanalas gali veikti trijuose įtampos diapazonuose, kad imituotų bet kokį standartinį pramonėje naudojamą termoporos tipą.

Įdėjimo/įpurškimo gedimas

Galimybė įterpti gedimus sistemos kūrimo ir tikrinimo metu yra būtina. Kaip minėta pirmiau, sistemoms gali tekti pradėti saugų išjungimą arba, jei yra įdiegtas perteklius, aptikus gedimą, nukreipti maitinimą iš naujo. Ši funkcija turi būti visiškai patvirtinta.

„Pickering Interfaces“ PXI gedimų įterpimo įtaisų asortimentas yra specialiai sukurtas saugai svarbioms programoms, kuriose valdymo sistemos, pvz., BMS, elgsena turi būti nuodugniai įvertinta visomis galimų realių gedimų sąlygomis.

Pavyzdžiui, 40-592 gedimo įterpimo pertrauka (FIBO) yra didelio masto, didelio tankio perjungimo matrica. Tai vienas iš daugybės modulių, skirtų programoms, kurioms reikia modeliuoti įvairius gedimus sudėtingose ​​konstrukcijose su dideliu signalų / jungčių skaičiumi, pavyzdžiui, akumuliatoriaus paketu.

Atviros grandinės ir trumpieji jungimai (į kitą signalą / komponentą arba į žemę) yra tipiški gedimai, kuriuos galima imituoti.

Santrauka

Perėjus nuo 400 iki 800 V architektūrų, gaunama tokių pranašumų kaip didesnis našumas ir greitesnis įkrovimas. Tačiau tai reikalauja didesnio patvarumo ir saugumo. Modeliavimas yra saugiausias būdas patikrinti EV architektūrą ir sistemas, leidžiančias lengvai atlikti bandymo sąlygas ir atsekti rezultatus. Naudojant PXI ir LXI pagrįstą bandymo įrangą gamintojams suteikiamas lengvas perėjimo kelias. Tai leidžia optimizuoti pagrindinius sistemos komponentus ir pagreitinti sistemos kūrimą atliekant automatinį testavimą.

Norėdami gauti daugiau informacijos, atsisiųskite baltąją knygą





Source link