Введение

Электромобили и гибридные автомобили всё активнее занимают своё место на рынке: их вариации всё шире, а цены всё разумнее. Для анализа электроэнергии таких автомобилей необходимо проводить испытания в полевых условиях.

Во избежание ошибок при измерении тока чаще всего требуется раскрывать экран кабеля. Более того, повышение производительности инверторов привело к тому, что измерения необходимо проводить в более широких полосах пропускания. Для анализа энергопотребления измерять напряжение и ток необходимо безопасно и без воздействия на импеданс автомобиля. 

Новая система сбора данных SIRIUS XHS — первое устройство с гибридным АЦП: оно подходит как для записи переходных процессов в широких полосах пропускания, так и высокодинамичного сбора данных с безалиасинговой фильтрацией. С помощью данной системы анализировать электроэнергию можно в реальных условиях, при этом вам не потребуется открывать экран кабеля. 

 

Гибридный АЦП

Используемые в электромобилях преобразователи и процесс беспроводной зарядки имеют очень высокие частоты ШИМ (> 100 кГц), поскольку для них используются МОП-полупроводники. Высокие частоты ШИМ означают меньшие интервалы между импульсами, а значит и усовершенствованные характеристики управления, сниженную пульсацию выходного тока и меньший размер систем, поскольку достигается более высокая частота отсечения выходного фильтра регулятора. 

Гибридный АЦП

Используемые в электромобилях преобразователи и процесс беспроводной зарядки имеют очень высокие частоты ШИМ (> 100 кГц), поскольку для них используются МОП-полупроводники. Высокие частоты ШИМ означают меньшие интервалы между импульсами, а значит и усовершенствованные характеристики управления, сниженную пульсацию выходного тока и меньший размер систем, поскольку достигается более высокая частота отсечения выходного фильтра регулятора. 

Гибридный АЦП системы SIRIUS XHS: объяснение

Гибридный АЦП воплощает в себе всё, о чём только могли мечтать специалисты по сбору данных. SIRIUS XHS синхронизирует данные с каналов независимо от их режимов: широкая полоса пропускания 5 МГц и частота выборки 15 МГц, измерения с безалиасинговой фильтрацией с частотой выборки 1 МГц, либо их сочетание. Фильтрация работает таким образом, что все сигналы полностью синхронизированы по времени с нулевым фазовым сдвигом. При сочетании каналов с сигма-дельта АЦП и АЦП последовательного приближения (с широкой полосой пропускания и с безалиасинговой фильтрацией) нет никакой групповой задержки сигма-дельта фильтрации.

SIRIUS XHS Noise To Floor RatioСравнение СКЗ уровня собственных шумов усилителя SIRIUS XHS высокого напряжения (HV) с шумами других усилителей Dewesoft

Устройство для анализа электроэнергии в электромобилях

Система SIRIUS XHS 1xHV,1xHA подходит для анализа энергии электромобилей. Встроенный запатентованный преобразователь тока DC-CT подходит для измерения тока даже при крайне высоких пиках и токе утечки.

SIRIUS XHS DC-CT current transducer

Систему можно установить в автомобиле так, чтобы линии питания проходили прямо через неё. SIRIUS XHS имеет класс защиты IP67: проводите измерения без сбоев даже в самых суровых условиях.

SIRIUS-XHS-1xHV-1xHA - the new E-Mobility Power Analyzer from Dewesoft

Dewesoft SIRIUS-XHS-1xHV-1xHA — новый анализатор энергии в электромобилях

При проведении испытаний электроприводов с анализом электроэнергии при частоте выборки 5 МГц измерения будут полностью синхронизированы между собой. Данные можно оценить прямо в ходе измерения в полевых условиях. Кроме того, система сохраняет необработанные данные, которые можно проанализировать более подробно на этапе постобработки в лаборатории. 

SIRIUS XHS Current Shunt

SIRIUS XHS Current Shunt Features

Анализ мощности

ПО Dewesoft позволяет вычислять более 100 параметров — P, Q, S, PF, cosφ и многие другие. Доступны и другие возможности: запись необработанных данныхосциллограф, БПФ, гармоники (до 3000-го порядка). Кроме того, программный модуль для анализа электроэнергии и её качества подходит для измерения многофазных двигателей (6–12 фаз). Вычисления можно выполнять в ходе анализа или при постобработке.

Вычисленные параметры можно визуализировать в ПО для сбора данных: либо на стандартных дисплеях, доступных в модуле анализа электроэнергии, либо на пользовательских дисплеях, настроенных под конкретное измерение. Системы сбора данных Dewesoft поддерживают большую часть доступных преобразователей тока.

Поскольку измерения с такой высокой частотой выборки сильно нагружают ЦП компьютера, в качестве многопоточной платформы вычислений используется графический процессор. Благодаря этому модуль анализа электроэнергии Dewesoft X вычисляет все параметры электроэнергии с частотой выборки до 15 МГц в реальном времени.

Dewesoft X Power Analysis software

Анализ электроэнергии в ПО Dewesoft X

Синхронизация и совместимость

Через интерфейсы GLAN и USB 3.0 устройства можно распределить с синхронизацией PTPv2, а также быстро передавать данные (GLAN) и подключить систему к ПК (USB 3.0). В сегодняшних условиях широко распространены открытые программные средства, а устройства связаны между собой. Именно поэтому современные системы должны поддерживать стандартные протоколы. Упомянутые протоколы можно использовать параллельно.

Данные передаются на любой хост по отрытому протоколу OPC UA, являющемуся отраслевым стандартом. Для получения доступа к ним используется протокол XCP, благодаря чему систему можно подключить к программным пакетам калибровки ЭБУ, таким как INCA. Изоляция канал-канал и канал-земля предотвращает повреждение систем избыточным напряжением и возникновение петель заземления. 

Как и другие системы сбора данных Dewesoft, систему SIRIUS XHS можно синхронизировать с другими источниками данных: интерфейсами бортовых шин (CAN, CAN FD, XCP, CCP, FlexRay), GPS-устройствами и инерциальными измерительным блоками, камерами, цифровыми счётчиками и другими. Кроме того, по протоколам PTPv2 и IRIG или сигналу PPS устройства можно синхронизировать между собой. Также возможна полная синхронизация времени с внутренними серверами времени или GPS.

SIRIUS-XHS-4xHV-4xLV - 8 channel Power Analyser

SIRIUS-XHS-4xHV-4xLV — 8-канальный анализатор электроэнергии

Удобное и мощное ПО Dewesoft X включено в комплект поставки

В комплект поставки всех систем сбора данных Dewesoft входит отмеченное наградами ПО Dewesoft X — крайне эффективное и удобное ПО для анализа и сбора данных с пожизненными обновлениями. 

Универсальность и эффективность Dewesoft X помогают раскрыть потенциал любых систем сбора данных! Выведите процесс измерения и анализа на новый уровень: принцип plug-and-play, автоматическое обнаружение ПО, интеллектуальные датчики TEDS, расширенные функции сохранения данных и их анализа.

SIRIUS XHS даёт возможность измерять и анализировать энергию с максимальной точностью. А ведь обычно для этого требуется целый ряд устройств! И в данном случае, чем меньше — тем лучше! Передовое ПО Dewesoft X и компактная сверхточная система сбора данных заменят собой множество устройств: осциллограф, анализатор мощности, систему контроля качества электроэнергии, регистратор данных и другие. И, разумеется, система полностью отвечает стандартам безопасности.

Видео о создании SIRIUS XHS