电动汽车逆变器测试解决方案

电力电子系统的测试是必不可少的，但它们不可能全部发生在硬件中。工程师可以使用电路运行的虚拟仿真，尤其是缺陷、问题和意外事件的仿真，获得逆变器的准确运行模型。为了帮助他们实现这一目标，NI 宣布了新的解决方案和合作，以改善电动汽车驱动逆变器开发的测试环境和工作流程。

电动汽车的电源电路由于其复杂的硬件和软件而极其复杂，并且轻微的、不可预见的事件可能导致异常——通常是危险的——运行。为确保安全和性能，设计人员在每个操作配置文件下进行多种类型的测试，模拟涵盖了广泛的场景，包括最偏远和最意想不到的场景。虽然这种方法通过在产品开发生命周期的早期集成测试来帮助加速 EV 创新，但在仿真中不断变化的模型可能既麻烦又耗时，因为工程师必须重新创建最真实的场景以及难以在道路上复制的场景电动汽车推进器模拟和硬件在环测试。

为了帮助完成这项任务并改进验证电动汽车牵引逆变器的测试环境和工作流程，NI 最近宣布了一个新的逆变器测试系统，并与 D&V Electronics 签署了一项用于功率逆变器测试的合作协议。

新视角

由于 NI 和 D&V 之间的合作，现在可以模拟和测试电动机在直流电中的运行。这使工程师能够在安全、经济、高质量的环境中以全功率测试逆变器，从而在不增加成本的情况下加快整个开发过程。“仿真模型不是一成不变的，”NI 首席解决方案营销经理 Brandon Brice 说。“工程师根据不断发展的电动汽车性能和测试要求不断修改它们。这些不断的变化导致了测试过程中的低效率，而 NI 和 D&V 解决方案有助于避免这些问题。”

D&V 的创新电源仿真器与 NI 的高速测试平台相结合，为电动汽车和逆变器测试提供了面向未来的全新功能。两家公司都明白，出色的仿真必须考虑所有现有变量，包括硬件、逻辑信号电平和功率电平，并且电池的仿真不仅包括静态和动态条件下的正常运行，还包括决定其寿命和可靠性。这些电池测试还涵盖蓄电池的充电/放电过程，并允许监控系统温度。因此，可以对操作进行修改和变化，以验证电池本身的环境变化是如何解决的，尤其是在安全方面。

能源与安全

公司的主要目的之一是增加电池容量，这无疑是电动汽车领域的基本要素。然而，另一个同样重要的方面，即安全性，必须以这个因素为侧翼和平衡。这是一个极其危险的区域，电池组可能会着火，导致所有安全装置发生故障。例如，热泄漏随时可能发生，尤其是锂离子电池，要扑灭此类火灾特别困难。关于能源和安全的关键决定是电池可以以多快的速度充电和放电，以便它可以有效地为逆变器提供所有能量。由于各种初步测试允许工程师从一开始就模拟整个系统并在测试执行时有所有清晰的想法，

LabVIEW

LabVIEW 是一款功能强大的软件，可以帮助您执行各种测试，因为它允许工程师实时运行模型并模拟其他组件。例如，可以使用特定电池运行电机模型，就好像整个系统是真实的，以极高的速率完成加速和减速。此外，在没有物理电机的情况下，可以模拟和模拟硬件，以及测试电池，就像它连接到车辆一样。当逆变器的模拟成功通过测试时，您将继续控制所有其他相关组件。“最终，该软件将为电池、电机、电力电子设备、充电器等提供不同的模型，”Brice 说。“所有这些模型都可以一起或单独模拟，以获得逼真的最终视图。这些模型可以完美导入，也可以被其他软件获取，所有这些都是实时的，具有极快的测试管理。”

故障模拟

一个好的模拟器必须包含所有必要的工具，并且测试软件必须实时运行。拥有许多 I/O 端口以及信号调节工具和众多数字总线（CAN 和其他）的可能性非常重要。然而，一个不容忽视的选择是将预期问题引入系统的能力。对测试中的故障进行编程的能力对于了解控制器在车辆最关键区域的反应非常重要。为了满足高安全标准，有必要预测尽可能多的可能场景，包括最不可能的场景。如果发动机发生故障，驾驶员仍必须能够将车辆开回家，尽管速度和性能有所降低，但完全安全。测试还必须实施这些类型的控制和预测。

结论

在产品开发生命周期的早期进行广泛的测试可以加速创新。该研究基于电动汽车中所有功率组件的复杂仿真模型。人员、思想和技术的协作使人类能够成功解决世界上最重大的问题，例如通过大规模采用电动汽车来减少碳排放。

审核编辑：郭婷