以下幾種方案針對新能源汽車(chē)驅動(dòng)器測試所設計,方案各有優(yōu)缺點(diǎn),用戶(hù)可根據實(shí)際測試需求進(jìn)行選擇。其中方案一至方案三采用電機負載,也可適用牽引電機的測試,方案四和方案五采用變頻器和電抗器負載,方案更簡(jiǎn)潔成本更低,但有適用范圍和實(shí)施難度。
對于驅動(dòng)器,如用于型式試驗,并且偏向于可靠性試驗建議采用方案三;如只用于出廠(chǎng)試驗建議采用方案五。
新能源汽車(chē)驅動(dòng)器測試異步電機加載方式原理圖
此方法適用于兩臺同型號的驅動(dòng)器,前端采用可變換直流電源為其供電,采用異步電機耦合加載方式。多用于各頻率點(diǎn)下的溫升試驗,保護參數的整定及性能分析。
額定負荷加載試驗,空載試驗,恒轉矩啟動(dòng)試驗等
無(wú)饋電試驗功能,且驅動(dòng)器性能受直流電壓波動(dòng)影響導致輸出轉矩有波動(dòng)或產(chǎn)生脈動(dòng)轉矩。
新能源汽車(chē)驅動(dòng)器測試異步電機加載方式原理圖
此方法采用AFE加被試驅動(dòng)器的方式,AFE整流的功能是為被試驅動(dòng)器提供可變換和穩定的直流電源,且在驅動(dòng)器做饋電試驗時(shí)將驅動(dòng)產(chǎn)生的能量返回給電網(wǎng)供負載系統消耗。負載系統采用ABB或其他品牌的四象限變頻器。用于各頻率點(diǎn)下的溫升試驗,保護參數的整定及性能分析,以及按照國標要求的可靠性試驗全部都能實(shí)現。系統采用共交流母線(xiàn)回饋方案,避免了由于加載回饋時(shí)產(chǎn)生的脈動(dòng)電壓引起的被試驅動(dòng)脈動(dòng)轉矩的產(chǎn)生,從而影響驅動(dòng)器的性能分析。此方案轉矩響應速度快,可靠性高。
額定負荷加載試驗,空載試驗,恒轉矩啟動(dòng)試驗,可靠性試驗等
成本較高,增加了負載驅動(dòng)器的成本,無(wú)法模擬蓄電池特性。
新能源汽車(chē)驅動(dòng)器測試異步電機加載方式原理圖
此種方案相比于共交流母線(xiàn)回饋方案優(yōu)點(diǎn)在于增加了DC/DC電源,省卻了負載變頻器(改為由用戶(hù)自行提供同型號驅動(dòng)器作為負載驅動(dòng)器),由于增加了DC/DC電源,故共直流母線(xiàn)回饋時(shí)負載產(chǎn)生的脈動(dòng)電壓對被試驅動(dòng)器無(wú)任何影響。且DC/DC電源可模擬蓄電池的特性,使被試驅動(dòng)器測試時(shí)更加接近于真實(shí)使用環(huán)境。
額定負荷加載試驗,空載試驗,恒轉矩啟動(dòng)試驗,可靠性試驗等。
此方案為非常理想的方案,沒(méi)有明顯的缺點(diǎn)。
新能源汽車(chē)驅動(dòng)器測試雙驅動(dòng)器加載方式原理圖
這種方法相比異步電機加載方式簡(jiǎn)單,只需要設計一臺參數合適的電抗器就可以,一般常用于驅動(dòng)器出廠(chǎng)試驗,適用于各頻率/電壓下的溫升試驗,用于各項出廠(chǎng)保護參數的測定及模塊溫升試驗。前端設計成直流電壓可變換的直流穩壓電源,以適應各種電壓下的驅動(dòng)器試驗。
各頻率/電壓下的溫升試驗,電流保護參數的整定及短路保護測試
加載系統由于采用電氣耦合的方式,由于驅動(dòng)器輸出波形為PWM輸出,故方案實(shí)現有較大難度(需考慮被試驅動(dòng)器的工作方式,載波頻率,載波同步控制,鎖相環(huán),如采用第三方的加載驅動(dòng)器,實(shí)現起來(lái)較為困難),如采用兩種同型號的驅動(dòng)器,需考慮同步啟動(dòng)及鎖相環(huán),且被試驅動(dòng)器需工作在V/F的模式下,否則驅動(dòng)的輸出頻率在變化,無(wú)法鎖定其相位。
新能源汽車(chē)驅動(dòng)器測試單驅動(dòng)器加載方式原理圖
這種方法結構簡(jiǎn)單,只需要設計一臺適用各種型號驅動(dòng)器的匹配電抗就可以,一般常用于變頻器出廠(chǎng)試驗,用于驅動(dòng)器額定電流試驗,多用于驅動(dòng)器各項出廠(chǎng)保護參數的測定及整機溫升試驗。前端設計成直流電壓可變換的直流穩壓電源,以適應各種電壓下的驅動(dòng)器試驗。
額定電流下的溫升試驗,短路保護參數的測定。
只局限于某一電壓下的試驗,因受電抗短路的局限,輸出電壓普遍不能太高。多用于出廠(chǎng)檢驗線(xiàn)的試驗設備。如果開(kāi)放驅動(dòng)器的V/F 曲線(xiàn),則可在不同頻率點(diǎn)下的額定電流試驗,否則只能用于低頻低壓下的額定電流試驗
上述方案電參數測試系統均采用湖南銀河電氣有限公司研制的WP4000變頻功率分析儀。WP4000變頻功率分析儀是目前國際上唯一一款被用作變頻電量測量基準的測量標準器。適用變壓器、整流器、逆變器、變頻器等各類(lèi)變流器及電機、電器產(chǎn)品的檢試驗及能效評測。
依據GB/T 12668.4-2006調速電氣傳動(dòng)系統(第四部分),對變頻器效率運算方法的相關(guān)建議,采用損耗分析法可以獲得更高的精確度。如采用直接測量法,則對測量?jì)x器有更高要求。
對于新能源汽車(chē)電機驅動(dòng)器,0.2級的系統全局精度指標應是最低要求,在該精度指標下,測試得到的效率誤差也將達到0.4%,對于本身效率已經(jīng)很高的驅動(dòng)器來(lái)說(shuō),已是比較大的誤差了。
相關(guān)文章