风丘科技为新能源汽车的发展保驾护航 ——专业的新能源汽车电性能测试

• 关键词：新能源汽车,CAN,VCU
• 摘要：新能源汽车作为战略性新兴行业之一，近些年来在中国发展迅猛。在过去的两年，中国新能源汽车的产销量均突破了100万台，产销规模也位列全球第一。迅速发展且庞大的产业规模，加上颠覆传统汽车的高电压测试环境，使得新能源汽车的测试行业迫切需要高效、专业的高压测试方案，来应对庞大的测试需求和保证测试的安全可靠。

前言

新能源汽车作为战略性新兴行业之一，近些年来在中国发展迅猛。在过去的两年，中国新能源汽车的产销量均突破了100万台，产销规模也位列全球第一。迅速发展且庞大的产业规模，加上颠覆传统汽车的高电压测试环境，使得新能源汽车的测试行业迫切需要高效、专业的高压测试方案，来应对庞大的测试需求和保证测试的安全可靠。

新的能源，新的挑战：

新能源汽车电气系统整体结构是以高压系统为主体，低压系统辅助并存的复合电气系统。

高压系统测试主要包括：

· 供电系统——电池组的输入输出电压电流、DC快充以及车载充电机（OBC）的输出的电压电流；

· 电驱动系统——电机控制器（MCU）的输入输出的电压电流、三相电机的输入电压电流（三相）；

 以及其他高压负载，如：车载空调的输入电压电流、电加热PTC的输入电压电流以及变压器DC/DC的输入电压电流等。

新能源汽车电性能测试中，除了以上的传感器数据的采集以外还需要通过CAN总线采集VCU(车辆控制单元)、动力电池控制器中的总线信号。通过总线信号（车速、油门/制动踏板信号、电机输出转速…）可以判断车辆的实际工况（充电工况、驱动工况、制动工况…），在通过以上传感器数据的采集，分析出各个工况过程中的电池放电量和各部件的耗电量。此外，还需要绘制每次行车过程动力电池温度变化曲线，同时将其他信号时间同步且进行基于时间轴的对比分析。

测试难点：

• 新能源汽车高压系统的电压普遍在几百伏特，如此高的电压对测试人员的安全产生了巨大的威胁，因此新能源电性能测试对于测试设备的安全性有着很高的要求，同时新能源汽车测试的安全性问题也永远是第一命题。

• 新能源整车电性能测试的测试点很多，在测试准备阶段过多的复杂工装会导致测试的整体时间、人力成本大大提高。专业的新能源汽车电性能测试设备将很大程度的节约测试准备的成本。

• 新能源汽车电性能测试的测试项目很多，除了主要的高压电信号需要测试以外，低压电信号、高低压温度信号、总线信号的采集在很多测试项目中也是必须的。因此测试设备方案的完整性就显的至关重要了，尤其体现在高低压测试设备的同步测试。

风丘科技专业解决新能源测试难题

针对新能源汽车电性能测试的测试需求和测试难点，风丘科技携手德国IPETRONIK为客户提供专业的测试设备，其中包括高压电压电流、高压温度、低压电压电流、低压温度、总线数据等多种信号的测试设备，以及专业的车载记录仪、专业汽车软件等上位机系统，同时可以根据客户的实际测试需求灵活配置包括从底层传感器到采集存储设备、上位机软件的完整技术方案。

德国IPETRONIK专业新能源汽车电性能测试设备

——专注于新能源汽车高压电性能测试

High Voltage Iso DAQ

高压测量模块

•通过TUV认证可用于车载高压数据采集的设备

•电流限流计保证设备与人身安全

•专业用于电动车与混合动力车辆的高压电压系统测试

•4通道电压输入

•测量范围可达1000V

•工作电压完全适用于车载供电

•CAN通道输出，与IPETRONIK其它数采模块通用

SENS

模拟量测量模块

•4/8通道可选

•可根据需求灵活组合测试通道数

•适用于模拟量数据测试

•搭配IPETRONIK隔离设备可进行高压环境下的模拟量测试

•测量范围：±10mV~±100V，±20mA

•各通道给传感器单独供电15V/± 15V

•各通道之间完全光电隔离

•工作电压完全适用于车载供电

•防护等级可达IP67

Iso Voltage Divider

高压转换模块

•通过TUV认证可用于车载高压数据采集的设备

•高压系统上可靠的电压测量

•电气隔离可达1000V的高压转换模块

•通过高压限流器进行短路电流限制

•可用于电动和混合动力汽车

•直接连接到SENS模块

•符合CAT I和CAT II标准的应用

•与高压限流器一起使用

Iso Clamp Connector

高压电流钳前端隔离模块

•用于高压网络中的电流测量，高压隔离最达1000V

•电流钳适配器由电池供电，进行可靠的电流测量

•可用于电动和混合动力汽车

•可直接连接到SENS模块

•符合CAT I和CAT II标准的应用

HVshunt2

高压和电流测量的高精度分流器

•可用于电动和混合动力车辆

•高压输入高达850 VDC

•通过电流互感器可测量高达±900 A直流电流

•客户专用插头，用于连接高压网络

•内置高压转换模块

•直接连接到SENS模块

HVshunt1

高压和电流测量的高精度分流器

•可用于电动和混合动力车辆

•高压输入高达850 VDC

•通过分流计，可测量电流高100 A DC

•客户专用插头，用于连接高压网络

•与高压转换模块和高压转换模块连接使用

•直接连接到SENS模块

M-THERMO2 HV

4通道K型高压热电偶测量输入 (NiCr/NiAl)

•每个通道带有独立的高压安全连接器

•每个通道冷端补偿

•每个测量通道含状态指示灯

•测量数据输出到CAN

•电隔离，双极性，最高±846 VDC

•专为发动机舱应用而设计

•坚固耐用的紧凑型模块，适用于恶劣环境

高压电压测试方案：

风丘科技为高压电压的测量提供了分布式测量和集成式测量两种技术方案：

•分布式测试方案使用了IPETRONIK的模拟量采集模块（SENS）搭配高压转换模块（Iso Voltage Divide）和限流器来实现高压电压的测试。该方案可以灵活的进行高压系统和低压系统的电压测量，同一个数采模块可以同时兼容高压和低压电压的测量，同时对于已有IPETRONIK模拟量测试模块的客户，可以以较低的成本实现高压电压的测量。

•IPETRONIK的高压测量模块将模拟量测量模块（SENS）和高压转换模块（Iso Voltage Divide）集成于一体，并可以将高压测量模块与限流器直接连接进行高压测量，该方案专注于高压电压信号的测量，使得整体测试系统更为精简，节约安装空间。

•两种高压电压测量方案可根据客户的实际情况灵活选择，并且两种测试方案可以连接在同一测试系统中，这不仅让技术方案选择更加灵活，而且让新能源汽车整车电性能测试的数据同步性有保障。

高压电流测试方案：

高压电流测试根据传感器的不同分为电流钳测量方案和高压分流计测量方案。

•电流钳测量方案使用电流钳与隔离模块（Iso Clamp Connector）、模拟量模块（SENS）连接完成对高压电流的测试。该方案安全且安装简便，安装方面只需要将电流钳的测量口套在被测线缆上即可。但是在测量带有电磁屏蔽的线缆时存在局限性。

•IPETRONIK为新能源汽车电性能测试研发了专用的高压高精度分流计——HVshunt 1和HVshunt 2，IPETRONIK高压分流计电压隔离可达850VDC，为测试安全性提供了保障；与此同时，高压分流计接口设计为新能源汽车通用接口，可直接串接在各个负载的输入输出接口上，最大程度的避免了分流计需要破线安装的麻烦，非常适合机舱安装。

高压温度测试：

IPETRONIK的M-THERMO2 HV高压温度模块专注于高压温度的测量，电气隔离可达到846VDC，符合CATⅠ和CATⅡ标准的应用；同时该设备可与IPETRONIK其他的数采设备连接，可满足 客户对于多种数据信号的采集及同步的需求。

低压系统信号采集

IPETRONIK的通用数采模块适用于各种低压负载的信号采集，包括模拟量、温度、转速等。低压采集模块可以直接与高压采集模块直接连接通讯集成在同一测试系统中，保证测试数据时间轴的一致性。

专业测量软件

IPETRONIK的IPEmotion数据采集软件功能齐全：可控制数采设备和记录仪，操作简单；支持CAN总线数据采集，支持多种协议与标准（CCP/XCP/OBD/1939/FlexRay…）;支持数据实时显示、后处理、分析、生成报告；支持多种数据的导入导出等功能。

在新能源电性能测试中，高低压数据采集系统、汽车总线数据采集系统都可集成于同一数据采集软件，解决了客户数据时间同步、在线监控、数据后处理等测量测试难题。

总结

在新能源汽车电性能测试中，在安全方面风丘科技及IPETRONIK可为客户提供通过了安全认证的专业高压测试设备，保证了测试的安全性；在便利性方面，我们的传感器设计有新能源汽车的专用接口，便捷的安装使得时间和人力成本大大降低，同时IPETRONIK的测量模块都适合在机舱内安装，节约了空间成本；就方案的完整性方面而言，我们拥有包括传感器、数采设备、记录仪设备及测量软件一个完整的方案体系，可灵活应对客户的各种测试工况。

专业的新能源汽车电性能测试——风丘科技为新能源汽车的发展保驾护航。