Introduzione

Auto elettriche ed ibride con maggiore autonomia e prezzi più accessibili stanno raggiungendo il mercato di massa. Il consumo di energia è un aspetto chiave che richiede misure precise durante test di guida reali.

Le misure nel settore E-Mobility richiedono particolari accorgimenti affinché il risultato sia ripetibile e corretto. La misura di corrente sui cavi di alta tensione richiede la rimozione dello schermo ed in generale, sia la misura della tensione che della corrente, richiedono una larghezza di banda superiore alle altre applicazioni a causa del continuo aumento della frequenza di switching degli inverter. Per calcolare i flussi di energia, le misure di tensione e corrente devono essere eseguite in modo sicuro e senza influire sull'impedenza dei circuiti elettrici dell'auto.

Il nuovo sistema di acquisizione dati SIRIUS XHS di Dewesoft è il primo dispositivo DAQ in assoluto, che viene fornito di serie con la tecnologia Hybrid ADC in grado di eseguire sia la registrazione dei segnali con larghezza di banda elevata sia l'acquisizione con dinamica molto elevata e alias-free. Consente di misurare la potenza durante i test di guida reali in modo accurato e senza alcuna influenza sulla sicurezza del veicolo.

Tecnologia di Amplificazione ADC Ibrido

Le nuove tecnologie di conversione nel mercato dei veicoli elettrici o la ricarica wireless hanno frequenze di commutazione molto elevate (> 100 kHz) dovute all'uso di semiconduttori MOSFET. Le frequenze di commutazione elevate presentano alcuni vantaggi, quali, caratteristiche di controllo migliorate, poiché l'intervallo tra gli impulsi è più breve; ridotta ondulazione della corrente di uscita e dimensioni ridotte della soluzione totale aumentando la frequenza di taglio ammissibile del filtro di uscita del regolatore.


Spiegazione della tecnologia ADC Ibrido del SIRIUS XHS

La tecnologia del convertitore Hybrid ADC offre tutto ciò che un ingegnere ha sempre desiderato in un dispositivo di acquisizione dati di fascia alta. Il SIRIUS XHS è in grado di sincronizzare i canali indipendentemente dal fatto che siano impostati su una larghezza di banda elevata (5 MHz) e una frequenza di campionamento di 15 MS/s, misure alias-free a 1 MS/s o una combinazione di esse. Il design del filtraggio garantisce che tutti i segnali siano perfettamente allineati nel tempo con sfasamento pari a zero. Non vi è alcun ritardo del gruppo di filtraggio Sigma-delta quando si mescolano canali da dispositivi Sigma-Delta e SAR ADC (larghezza di banda elevata e alias-free).

SIRIUS XHS Noise To Floor RatioNoise floor (RMS) dell'amplificatore a bassa tensione (LV) SIRIUS XHS rispetto ad altri amplificatori Dewesoft

Un Dispositivo di Analisi Power per Mobilità Elettrica

Il sistema di acquisizione dati SIRIUS XHS 1xHV, 1xHA è particolarmente adatto per l'analisi a bordo del veicolo. Un trasduttore di corrente DC-CT brevettato integrato permette di effettuare misure di corrente molto precise anche nelle applicazioni più esigenti, come ad esempio un alternanza di picchi di corrente molto elevati e misure di bassissime correnti di dispersione.

SIRIUS XHS DC-CT current transducer

Questo dispositivo di misura è progettato per l'installazione a bordo di veicoli con le linee elettriche di alta tensione che lo attraversano. Un grado di protezione IP67 lo rende un dispositivo indispensabile quando la misura viene effettuata ambienti difficili come il vano motore e tutto deve essere perfetto, sicuro ed affidabile.

SIRIUS-XHS-1xHV-1xHA - the new E-Mobility Power Analyzer from DewesoftSIRIUS-XHS-1xHV-1xHA - il nuovo Analizzatore di Potenza Elettrica per E-Mobility di Dewesoft

Ad esempio, quando si esegue un test su vehicoli elettrici a trazione integrale che utilizzano "in-wheel motors" è necessario effettuare l'Analisi dell Potenza Elettrica di quattro sistemi contemporaneamente con una frequenza di acquisizione tipica di 5 MS/sec, con Dewesoft SIRIUS XHS le misure sono perfettamente sincronizzate tra loro. I dati possono essere valutati durante il test di guida reale a bordo del veicolo in tempo reale. Inoltre, poichè vengono memorizzati anche tutti i dati grezzi della misura, è possibile eseguire una valutazione molto più dettagliata in post-elaborazione in ufficio.

SIRIUS XHS Current Shunt

SIRIUS XHS Current Shunt Features

Analisi di Potenza Elettrica

Il software Dewesoft X calcola automaticamente più di 100 parametri di potenza come P, Q, S, PF e cos φ e molti altri. Inoltre, offre funzionalità complete di registrazione dei dati grezzi, oscilloscopio, FFT e armoniche fino al 3000° ordine. Il modulo software Power Analysis e Power Quality è anche in grado di misurare motori multifase (6 - 12 fasi). Tutti i calcoli possono essere eseguiti online o in post-elaborazione.

Tutti i parametri calcolati possono essere visualizzati a monitor nel software di acquisizione dati utilizzando una delle schermate predefinite disponibili nel modulo power, oltre ad avere la possibilità di impostare una schermata personalizzabile dall'utente ad-hoc per la misura in corso. I dispositivi DAQ Dewesoft supportano la maggior parte dei sensori di corrente disponibili oggi sul mercato.

Poiché l'esecuzione di misure a frequenze di campionamento così elevate mette a dura prova la CPU del computer, abbiamo spostato la maggior parte dei calcoli sulla GPU che ora viene utilizzata come piattaforma di calcolo multi-thread parallelo. Il modulo di potenza Dewesoft X può quindi calcolare tutti i parametri di potenza fino a 15 MS/sec a piena velocità in tempo reale.

Dewesoft X Power Analysis softwareAnalisi di Potenza Elettrica all'interno del Software Dewesoft X

Sincronizzazione e Connettività

Le interfacce GLAN e USB 3.0 consentono sia di acquisire con più dispositivi perfettamente sincroni sincronizzazione PTPv2, nonché il trasferimento dati più veloce possibile ed una connessione rapida al computer. Nel mondo odierno dell'open toolchain e dei sistemi di intercomunicazione, ogni dispositivo dovrebbe essere conforme ai protocolli standard per garantire l'interconnettività. Tutti i protocolli menzionati possono essere utilizzati contemporaneamente.

I dati vengono trasferiti a qualsiasi host utilizzando il protocollo standard di settore OPC UA e parallelamente sono disponibili tramite protocollo XCP, consentendo il collegamento a pacchetti software di calibrazione ECU come INCA. L'elevato isolamento canale-canale e canale-gnd previene danni ai sistemi causati dai picchi di tensione ed evita i loop di massa.

Come con qualsiasi dispositivo DAQ Dewesoft, i dati possono essere sincronizzati con altre fonti di acquisizione dati, come interfacce bus del veicolo (CAN, CAN FD, XCP, CCP, FlexRay), GPS/IMU, video e contatori digitali. I dispositivi possono essere sincronizzati tra loro utilizzando un meccanismo PTPv2, IRIG o segnale PPS. Ciò fornisce anche una sincronizzazione temporale assoluta utilizzando server di riferimento orario interni o GPS.

SIRIUS-XHS-4xHV-4xLV - 8 channel Power AnalyserSIRIUS-XHS-4xHV-4xLV - Analizzatore di Potenza Elettrica ad 8 canali

Software pluripremiato di acquisizione dati incluso

Tutti i sistemi di acquisizione dati Dewesoft vengono forniti con il pluripremiato software Dewesoft X Professional DAQ, il software di acquisizione e analisi dei dati più avanzato e facile da usare con aggiornamenti gratuiti a vita.

La flessibilità e le capacità di Dewesoft X permettono di utilizzare il sistema DAQ al massimo delle sue potenzialità e offrono vantaggi rispetto ad altri sistemi DAQ. Funzionalità come plug-and-play, rilevamento automatico dell'hardware, sensori TEDS intelligenti, archiviazione avanzata e funzionalità di analisi dei dati che portano l'esperienza di misura e analisi a un livello completamente nuovo.

Il SIRIUS XHS è stato sviluppato per dare agli ingegneri la libertà di scelta quando è necessario misurare la potenza elettrica con la massima precisione. Di solito, le varie misure richiedono una serie di strumenti di misura dedicati. Lavoriamo alacremente per ridurre la complessità, meno è meglio! Un dispositivo di misura compatto ad alta precisione che utilizza il software all'avanguardia Dewesoft X sostituisce contemporaneamente la necessità di varie apparecchiature come un oscilloscopio, un analizzatore di potenza elettrica, un dispositivo di qualità dell'energia elettrica, un registratore di dati, ecc. Senza tralasciare ai più alti livelli di sicurezza per garantire la salvaguardia degli utenti.

Video della realizzazione del SIRIUS XHS