电动汽车研发的一个关键目标是在给定电池容量和车辆重量的情况下，使续航里程最大化。这意味着要设计一种尽可能在最大效率区运行的动力系统。问题是，效率映射是一个昂贵且耗时的过程，经常需要连续数周占用昂贵的设备。2020欧洲杯下注官网这就是HBK驱动器功率分析仪:他们使用一种创新的数字算法，在模拟方法所需的一小部分时间内绘制电机效率。
利用效率图对电动汽车动力系统进行优化设计。图片来源:HBK
为了测试和优化他们的动力系统，电动汽车制造商转向HBK提供测试和测量设备。2020欧洲杯下注官网HBK的系统可以评估电动汽车动力系统的所有方面，包括电机、控制器、变速箱和逆变器。eDrive Power Analyzer解决方案将创建效率图所需的时间减少了10倍。
动力系统的效率主要随速度和扭矩而变化。HBK设2020欧洲杯下注官网备测量电池功率、逆变器功率和电机功率，以确定各部件在不同转矩-转速组合下的效率。
使用测功机，用户为车辆运行范围的每个点编制扭矩和速度参数，测量各部件的输入和输出功率，并利用这些数据计算各个路段的效率。一旦这些数据点被绘制出来，分析软件就会揭示整个推进系统如何运行的细节，从而可以设计出优化效率的动力系统。
实时机械和电子测量
为了绘制效率图，工程师需要测量直流母线电压和电流、逆变器电压和电流、逆变器输入功率和输出功率。通过测量进入电机的电能和电机产生的机械功率，工程师可以确定电机的效率。如果电动汽车有变速箱，工程师可以测量其机械功率输出，并计算其效率。
所有这些测试都非常依赖于温度;当机器变热时，它们会失去能量，效率会降低。对于工程师来说，将机器保持在严格定义的温度范围内是至关重要的。
HBK eDrive产品可以同时测量所有的机械和电气值。扭矩、速度、温度、电压、电流和其他参数，以及动力系统控制系统的数据都是实时测量和存储的。
后处理分析将在测试期间测量的实际物理量与控制器正在“思考”或估计的值进行比较。这种比较使工程师能够优化控制系统的设计。
效率映射与周期检测
效率映射在原则上听起来很简单:你只需要在扭矩-速度谱上绘制几百个工作点。但效率也会随着传动比、温度甚至电池的充电状态而变化。突然间，所有这些现实世界的变量都变成了一个动力系统的5万个不同的场景，这将使一个昂贵的试验台花费数周的时间。
传统的功率分析使用一种称为锁相环的技术来跟踪频率。这是一种模拟方法，速度非常慢，通常调到60赫兹。在现实中，电动汽车发动机以多种速度运行，因此功率分析仪需要扫频范围，以测试所有这些速度下的电机。
问题是，每次频率变化时，分析仪都必须等待系统稳定下来，才能进行另一次读数。这为每次测量增加了大约10秒。将10秒的延迟乘以5万个设定值，就等于几周的测功时间。
因此，HBK开发了一种数字算法，实时读取提供给电机的正弦波的基频，并对每半个周期的波进行测量，这只是机器旋转的一小部分。例如，对于一个20极的机器，每旋转十分之一次就要进行一次测量。
HBK eDrive解决方案使研发团队能够更快地优化动力系统，并将新产品更早地推向市场。图片来源:HBK
HBK循环检测算法允许在几分钟内完成具有300个独特条件的功率图。一张包含5万个场景的地图大约需要10个小时，而旧方法可能需要10个工作日甚至更多。对于测试台工程师来说，这是一个显著的生产力提高。在实践中，这意味着研发团队可以更快地完成电动汽车动力总成的优化，更早地将新产品推向市场。
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