新能源汽車中的“三電”(電機、電控、電池)是動力系統(tǒng)的重要組成部分,本文著重討論新能源汽車中的電機、電控測試問題。
既然電動汽車市場是未來一段時間鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的推動力,這里我們就簡單來看一看電動汽車及車用電池未來幾年是一個怎樣的發(fā)展趨勢。鑒于電池是電動汽車最核心的零部件,在純電動汽車的制造成本方面,電池的占比也高,普遍在30%以上,有的甚至40%或50%以上。自2011年電動汽車商業(yè)化元年以來,電動汽車的銷量與電池價格的變化密切相關(guān),
在測試系統(tǒng)中,測試用直流電源的性能及可靠性,穩(wěn)定性直接決定了系統(tǒng)的實驗能力;其中對電源的要求如下:
1、電源輸出具有快速的動態(tài)響應特性(突加載,突減載,充放電轉(zhuǎn)換等)
2、電源輸出具有較強的過載能力;測試中需要測試電機電控的一些峰值特性,這也就要求測試電源需要有一定的過載能力;
3、電源的高可靠性和穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)換效率;
4、電源具有較高的輸出精度;目前指標在0.1%FS;
5、電源應具有雙向回饋電網(wǎng)的功能,能將電機發(fā)電情況下的反灌能量回饋至電網(wǎng),不用負載消耗;相較于傳統(tǒng)的加阻性負載消耗電源,產(chǎn)品可靠性及穩(wěn)定性高,同時雙向可運行也是目前的一個趨勢;
在日常的測試中,盡管電池在正常范圍內(nèi)操作是安全的,但由于電池也屬于高能源設備,所以還是有一定的風險存在的,這些風險包括接觸有害氣體、火災、爆炸、或腐蝕性化學品等等?;诎踩目紤],所以會要有一系列的安全政策,要求在在電池的測試過程中必須進行檢測和監(jiān)控。所以利用艾德克斯IT6412和IT6500C的電池模擬功能可以在高度仿真電池特性的同時,創(chuàng)建一個沒有任何隱患的測試環(huán)境。并且, 電池模擬功能還可以模擬和驗證當電池超出正常的工作范圍時待測部件的反應。
除此之外,電池的一些過放或過充等測試極端情況,也很可能會造成不可預知的風險和安全隱患。鋰電池安全保護性能包括過充電保護、過放電保護,和短路保護三方面。根據(jù)國標GB/T18287-2000的測試要求,測量電池在過沖、過放和短路情況下保護電流的變化情況和響應時間。由于在過保護瞬間和短路響應瞬間時間非常短的,通常都在百微秒級別,因此,對于測試的電源響應速度也是有著嚴格的需求。例如艾德克斯IT6412電源是一款高精度的線性電源,具有超快動態(tài)響應,50%-100% LOAD 恢復到50 mV時響應時間小于50us。完全滿足鋰電池ms級別的響應測試要求。
直流電源的工作指標
直流電源的工作指標是指電源能夠正常工作的工作區(qū)域,以及保證電源正常工作所必須的工作條件,這些工作參數(shù)取決于構(gòu)成直流電源的元件性能。
(1)輸出電壓范圍
符合電源工作條件情況下,電源能夠正常工作的輸出電壓范圍,該指標的上限是由大輸入電壓和小輸入-輸出電壓差所規(guī)定,而其下限由電源內(nèi)部的基準電壓值決定。
此項參數(shù)在負載為電機時重點考慮,因為若負載為電機時,當電機停機時會產(chǎn)生電壓倒灌,電源的輸出電壓會升高很容易將正在工作的其他設備燒毀。
(2)最輸入-輸出電壓差
該指標表征在保證直流電源正常工作條件下直流電源所允許的大輸入-輸出之間的電壓差值,其值主要取決于直流電源內(nèi)部調(diào)整晶體管的耐壓指標。
(3)小輸入-輸出電壓差
該指標表征在保證直流電源正常工作條件下,直流電源所需的最較小輸入-輸出之間的電壓差值。
(4)輸出負載電流范圍
輸出負載電流范圍又稱為輸出電流范圍,在這一電流范圍內(nèi),直流電源應能保證符合指標規(guī)范征所給出的指標。
此項參數(shù)在負載為繼電器或者容性負載時重點考慮,因為當繼電器或者容性負載時在啟動的會產(chǎn)生較大的瞬時電流,較高的瞬時電流將會對其他的用電設備造成損害。
極限參數(shù)
(1)輸入電壓
該電壓是保證直流電源安全工作的較大輸入電壓。
(2)輸出電流
是保證直流電源安全工作所允許的較大輸出電流。