汽车行业解决方案
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汽车行业解决方案
Automotive Solutions像WLTP(全球统一轻型汽车测试规程)这类基于实验室的标准固然十分重要,但它们无法全面捕捉车辆在现实世界的所有表现。唯有实际行驶排放测试(RDE)以及电动汽车的实际行驶电耗测试,才能揭示车辆在诸如城市交通拥堵、长途高速路行驶、山路爬坡等实际行驶条件下的性能以及对环境的影响。
以欧洲为代表的各国都在推进对内燃机汽车进行强制的实际道路验证,RDE测试不仅是为了符合法规要求,在研发一线的重要性也与日俱增。虽然电动汽车在法律上并无相关强制要求,但实际的能源消耗性能正越来越受到关注。
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| 图1 实际道路行驶中的电耗及续航里程测试 |
课题:为何实际行驶的电耗及续航里程测试并非易事呢?
在实际行驶环境中进行测试,存在以下重大难题。
· 高精度的测量仪器体积庞大,却需要安装在车内。
· 测试设备必须能够承受振动和温度变化。
· 需要将功率、电流、温度、CAN信号等各类数据集中到一处,并进行相关性分析。
案例场景:电动汽车研发团队的实际驾驶案例
为了展示HIOKI6686体育解决方案的潜力,下面介绍一个虚构的例子。正在研发中的电动汽车从研发基地出发,进行一段包含市区、郊外道路和高速公路,总长75公里的测试行驶。
研发团队的主要目标有以下三点。
1. 从精度和安全性两方面对电池的功耗进行准确测量。
2. 掌握市区、郊外和高速公路上的实际电耗情况。
3. 追踪空调的电流消耗。
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| 图2 实际路况性能测试的设置 |
为在实际路况性能测试中测量功耗所做的准备
使用可安全安装在车辆底部等狭窄空间的钳式传感器,以及适合车载使用的小型功率分析仪PW4001。
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| 图3 工程师将AC/DC电流探头CT6834安装在车辆底部 |
PW4001将从CAN总线获取的电压数据与钳式传感器获取的电流数据相结合,实时计算功率。无需进行危险的高压端子连接。
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| 图4 工程师在车内将DBC文件的CAN ID发送给PW4001 |
在测量空调电流时,使用超小型的AC/DC电流探头CT6831,能够准确捕捉到细微的功率变化。
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| 图5 安装在车内密集布线处的AC/DC电流探头CT6831 |
行驶中的趋势数据
行驶过程中,可通过PC软件GENNECT One实时监控所选参数的所有数据。(图6)
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| 图6 实际道路行驶测试结果(电压、电流、能量) |
开始行驶后的约15分钟内,为了对车厢空气制冷,会有相对较大的电流流经空调。不过,车内冷却下来之后,空调的电流就会基本趋于稳定。(图7)
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| 图7 实际路况性能测试结果(电压、电流) |
在能耗方面,山路和高速公路类型路况时消耗较多。但高速公路时的实际电耗数据优于样本所公布的参数。这与本次路线以下坡路为主有关。同样,在市区路况也是由于基本为下坡,能耗非常少。(图8和表1)
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| 图8 实际路况性能测试结果(能量) |
表1 能耗结果(电耗)
| 场所 | 能耗(行驶距离) | 电耗 |
| 山路 | 3.669 kWh (23 km) | 159 Wh/km |
| 高速公路 | 4.298 kWh (42 km) | 102 Wh/km |
| 市区街道 | 0.462 kWh (11 km) | 42 Wh/km |
整个测试中,动力总成能耗为11kW,其中约40%(即4.5kW)作为再生能源被回收到电池中(充电)。(表2)
表2 能耗结果(消耗能量与再生能量)
| 参数 | 结果 |
| Wh_Powertrain (consumption) | 11.078 kWh |
| Wh_Powertrain (regenerative) | -4.581 kWh |
| Wh_AirCinditioner (consumption) | 1.948 kWh |
| Wh_Total (consumption) | 8.444 kWh |
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| 图9 工程师在车内用笔记本电脑确认实时测试数据 |
测试后的数据分析与应用
行驶结束后,将收集到的数据上传至中央服务器。通过GENNECT One软件,能够直观地对电压、电流、功率、能量以及CAN数据等进行相关性分析。
例:
· 市区、高速公路及其他道路的实际电耗与产品样本中参数的差异
· 将空调设置为AUTO模式时的节能效果
· 动力总成的消耗能量与再生能量的比率
这些见解将直接有助于改善下一代车辆的控制算法和热设计。
为何要选择HIOKI6686体育的集成解决方案呢?
HIOKI6686体育能够在实际行驶测试现场提供以下价值。
? PW4001:
高精度功率测量,安全可靠
? CT6834:
高可靠性钳式电流传感器
? CT6831:
微小电流的精准测量
? GENNECT One:
轻松实现数据整合与分析的平台
总结
实际行驶测试并非仅仅是为了符合法规要求,它是挖掘下一代车辆真正性能的重要手段。HIOKI6686体育的测量仪器紧凑耐用且精度高,专为应对车载测量难题而设计。
更多产品详情,请浏览HIOKI6686体育官网产品页面。有关样机演示、应用案例的咨询,请致电HIOKI6686体育全国咨询热线400-920-6010。
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