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                所在位置:汽车电子测试 > 快速控制原型OpenECU

                新能源车辆的高压环境数采

                在当前新能源车辆异军突起的环境下,不管是混合动力还是纯电动汽车,其“三电”系统的开发,测试和验证所面对的环境和传统的汽车环境相比,均有比较大的差别,所面对的对象往往都是带有橙黄标识的高压环境,以警示安全操作的危险性。

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                背景:高电压、高风险

                在高电压环境下,为了达到实验的目的,必不可少的需要使用外部的传感器,外部的数据采集设备对高压环境下的信号进行测量,比如电池包的温度变化,电芯电压变化,这些测量会介入到高压环境内部,因此数据采集设备本身的绝缘与隔离就至关重要,这是保证试验人员安全的基础。此外,在性能、可靠性开发的时候,还涉及到一些潜在的破坏性试验,借助外部的传感器如加速度传感器,应变片,电流传感器,电压传感器等,即便这些传感器本身会提供绝缘保护,但是在这样的潜在风险较高的环境下,数据采掘设备的绝缘是最后关键的一个环节。

                对于高压安全的要求,除了企业标准外,行业里也有相关的规范要求,如:

                • 设备安全要求:DIN EN 61010-1 和DIN EN 61010-2-030

                • 高压线束弯曲要求:VDE III ±90°(EN 50265-2-1)

                因此,在新能源的高电压环境下,需要选择具有高电压绝缘保护的专用设备进行试验,以保证试验人员的人身安全。

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                设备介绍

                CSM数采系统在借助Vector总线采集软件便捷的优势下,拓展其在整车与台架的采集领域,突出了HV数采模块,将车辆和台架的高压危险环境与实际操作人员隔离。模块可采集数据包含数字量、模拟量、温度数据、PT型传感器的数据。产品包括HV THMM 4、HV PTMM 2 、HV ADMM 2+ 、HV ADMM 4LI、HV TH-TBM 8 、HV TH TBM 8 、HV PT-TBM 8、HV AD-TBM 4+、HV AD-TBM 8。同时HV模块系列也有使用EtherCAT传输数据的模块,采样频率最高可达1MHz,并且其最高测量电压为1000V,产品为HV AD4 XW1000。

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                图:新能源车电池测试台架


                除了针对高压测量模块做好隔离,CSM公司还提供拥有专利设计的线缆,保证试验的安全。下图以K型热电偶高压采集线为例,展示其线束剖视图,可以看出,线束共做了4层绝缘护套,为高压模块与被测件或传感器之间进行保护。

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                成功案例:大众新能源汽车

                针对电力电子设备和电池单体必要的精确可靠的温度测量,德国大众汽车与CSM联合开发了高压温度测量模块,成为市场上第一个被认可的解决方案。整个测量链是耐用、精确、安全的,由独立的TÜV SÜD 完成测试;超过400个的模块被大众、奥迪、斯柯达和西亚特定制并投入使用。

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                模块技术表

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                * HV AD4 XW1000与HV AD4 OW1000为EtherCAT模块,每通道采样率最高位1000KHz