電気自動車試験

電気自動車試験

電力解析モジュールは、あらゆる種類のモータ（1～12相）とインバータ（DC-AC、AC-AC、最大約100kHzのスイッチング周波数）の計測が可能です。モジュール式DAQシステムにより、複数のポイントでの電力 (AC または DC) を同期して計測できます。
この機能により、あらゆるタイプの電気ドライブトレインの包括的な解析が可能になります。

• シングルモータ
• モータと発電機
• 2-4xインホイールモータ

他の負荷（暖房，空調，24V，12Vなど）も考慮します。

DEWESoftのパワーアナライザの高いサンプリングレートと帯域幅は、ワイヤレスインホイールモータの計測を可能にします。また、ハードウェアの物理的サイズが小さいため、実際の走行条件下で電動バイクや電動二輪車の効率を計測するために使用することもできます。

ハイブリッド車試験

DEWESoftはハイブリッドエンジン試験のためのワンストップソリューションを提供します。 燃焼解析モジュールでは燃焼エンジンの詳細な解析が可能であり、電力解析モジュールでは電気モータ、インバータ、バッテリの解析が可能です。 市場には燃焼解析と電力解析のための個別のソリューションが存在しますが、DEWESoftは同期された1台の機器で両方の計測と解析が可能です。 これにより、1台のDAQシステムで車両全体のテストと解析を柔軟に行うことができます。

燃焼解析モジュールは、pV ダイアグラム(角度に対する圧力) やCA スコープ(角度に対する圧力)のような、複数の異なるダイアグラムを使用して、計測データを表示し比較できます。 平均有効圧力（IMEP、PMEP）、熱放出、燃焼の開始/終了（SOC、EOC）、噴射の開始/終了（SOI、EOI）、表示電力、最大圧力（Pmax）、微分圧力（dp/da）など、すべての具体的な計算は、カラー図またはデータテーブルとして表示されます。 より詳細な解析には、シリンダごと、あるいはエンジン全体にわたる統計計算を実行できます。

さらに、専用のノッキング検出および燃焼ノイズアルゴリズムも提供します。これらの計算の基礎となるのは、正確な角度位置データとシリンダ圧力の計測です。DEWESoftはこの作業に最適なハードウェアを提供します。 電気的に絶縁されたSIRIUS DAQシステムは、Dewesoftスーパーカウンタ入力と完全に同期した入力（最大24ビット分解能，160dBのダイナミックレンジ）をチャージします。 このソリューションは、路上またはテストベッド上のハイブリッドカーの解析を提供します。

水素自動車試験

水素自動車のドライブトレインは、エネルギー貯蔵の点で純粋な電気自動車とは異なります。 純粋な電気自動車が蓄電池としてバッテリを使用するのに対し、水素自動車は蓄電池として水素を使用し、燃料電池を介して電力に変換されます。

ドライブトレインには、短時間のピーク負荷（最大2000A）用の電力を蓄える、いわゆるスーパーキャパシタとバッテリーパックも含まれます。

水素自動車のテストでは、いくつかのACおよびDC電力計測が可能です（写真参照）。水素自動車の効率を判断するには、電圧、電流、水素流量などの追加の計測が必要です。

バッテリーテスト

電動パワートレインの中心要素であるバッテリは、電気自動車の性能と航続距離に大きな影響を与えます。セルの特性からパワートレイン全体に至るまで、広範なテストが必要です。 詳細な解析には、複数のポイントでの温度と電圧の計測が必要です（例えば、50倍のセル電圧、50倍のセル温度）。柔軟でスケーラブルなDEWESoftのソリューションは、異なるセンサから1000以上のチャネルを計測し、すべてを同期させることができます。

Dewesoft® Power Analyzerシステムは、バッテリの開発（効率解析，セルの特性評価，耐久試験，衝突試験，短絡解析，過熱/過負荷試験，経年劣化試験など）だけでなく、モニタリング（データロギング，過渡記録，充放電解析など）にも使用できます。

高調波，インターハーモニクス，THD

DEWESoftのソリューションは、電圧、電流、さらに有効電力と無効電力の高調波を最大3000次まで計測できます。すべての計算はIEC 61000-4-7規格に準拠しています。

高調波次数計算のためのサイドバンドとハーフバンドの数を定義できます。より高い周波数帯は、200Hzから150kHzまでの帯域にグループ化できます。

最大3000次までの電圧と電流のTHD（全高調波成分）とインターハーモニクスの計算により、解析機能が完成します。

これらの強力な高調波計算機能は、あらゆる種類の電気機器や装置の解析が可能になります。

高調波の計算

• U，I，P，Q，インピーダンス
• DC成分を含む高調波数の個別設定（例：サンプリングレート20 kHz = 200高調波@ 50 Hz）
• 最大3000次までの高調波（@50 Hz）
• 高調波の可変サイドバンドとハーフサイドバンド
• 200 Hz帯域で最大150kHzまでの高周波数
• インターハーモニクス，グループまたは単一値
• EN 61000-4-7 に準拠
• 実際の実周波数に補正して計算
• THD，THD偶数，THD奇数
• 各パラメータのトリガ
• バックグラウンド高調波を減算可能

EV充電解析

充電解析は、導電性充電（ACまたはDC）だけでなく、最近普及しつつある誘導性充電についても行うことができます。誘導充電プロセス（ワイヤレス給電とも呼ばれる）は、給電効率を最大にするためにインバータのスイッチング周波数を高く（最大150kHz）しています。

DEWESofパワーアナライザは、高いサンプリングレート（1MS/s）とAC/DC電流の計測が可能なため、導電性充電と誘導性充電の両方をテストするためのあらゆる要件を満たしています。

テストベッドと路上試験

DEWESoftのソリューションはテストベンチ上だけでなく、同じ計測装置で実走行条件下での車内でも、電気自動車のエネルギー消費を計測することができます。

車載用

モバイルアプリケーションの場合、計測機器はホットスワップ可能なバッテリパックから電力を供給できるため、最大数時間の計測が可能です。 すべてのセンサ（電流トランスデューサ，GPS，ビデオ）およびディスプレイなどの機器は、計測機器本体から電源を供給できます。 また、大きな電力（1ユニットあたり最大20ワット）を必要とするゼロフラックストランスデューサには、追加のMCTSパワースライスを介して電力を供給できます。

テストベンチ

テストベンチアプリケーションは、テストベンチ コントロールからデータを取得したり送信したりするために、いくつかのインタフェース（CAN，OPC，DCOMなど）が必要です。 Dewesoft X NETオプションは、DEWESoft DAQシステムにリモートコントロール機能を提供します。これにより、制御室にある1台のPCから試験手順全体を制御できるようになります。

複数の車両パラメータの同期計測

モジュール式ハードウェア設計のDEWESoftパワーアナライザは、幅広い入力アンプを提供します。 トルク，速度，温度，圧力，流量，ビデオ，GPSデータ（位置，加速度，速度），車両バスデータ（CAN，OBDII，XCP，FlexRayなど）などです。

これらの追加データはすべて、サンプリングレートが異なっていても電力解析信号に同期されます。 1 つのシステムで時間，角度，周波数領域のデータ収録を独自に組み合わせることで、オーダートラッキング，ねじり振動，電力，燃焼解析などの複数の解析機能を同時に実行することが可能になります。

E-モビリティの例

標準化された走行サイクル（NEFZ、WMTCなど）は、電気自動車のエネルギー消費の計測には適していません。これらは車両のエネルギー消費に影響するすべての側面を考慮しているわけではなく、常にローラーテストベンチで行われます。電気自動車試験の未来は、実際の条件下で電気自動車試験を解析することです。DEWESoftのソリューションは、計測中にすべての解析を行うことができます。 高度な演算機能により効率や回復などのさまざまなパラメータを計算でき、ユーザーフレンドリーでカスタマイズ可能なソフトウェアにより、これらすべてのパラメータをリアルタイムで視覚化できます。この図は、電気自動車のエネルギーの流れの例を示しています。

電気自動車（バスなど）の一部のインバータは、さまざまな運転状況 （市街地走行／陸上走行）で効率を高めるために、異なるスイッチング周波数で動作しています。 Dewesoftの演算ライブラリを使用すると、現在使用されているスイッチング周波数をフィルタリングし、異なるスイッチング周波数に対して自動的に解析を行うことができます（論理条件を使用）。

さまざまな運転状況を解析する

電気自動車のエネルギー消費に影響を与えるパラメータは数多くあります。これらのパラメータには、温度，天候，路面の質，さまざまな運転状況（上り坂，下り坂，市街地，陸路，複合ドライブ）などの環境パラメータやドライバーの違いが含まれます。DEWESoftパワーアナライザは、テスト走行中にこれらのパラメータを考慮したエネルギー解析が行えます。

最初のグラフは、同じテストコースにおけるさまざまなテストドライバーの加速挙動（左）と、さまざまな走行状況における解析の例を示しています。加速挙動は、エネルギー消費に最大10％影響を与える可能性があります。

2つ目のグラフは、さまざまな運転状況におけるスクータの加速度を示しています。 緑のグラフはバッテリがフル充電状態での加速、青のグラフはバッテリがほぼ空になった状態での加速、赤のグラフは上り坂、マゼンタのグラフは下り坂での走行を示します。

充電プロファイル，時間，効率

DEWESoftパワーアナライザのデータロギング機能により、充電プロセスを全て記録することができます。 右の写真は、充電プロファイルの解析を示しています（赤＝充電電力，オレンジ＝エネルギー，紫＝力率）。

• 充電パート1：高出力での連続充電。4時間以内にバッテリの80％が充電されます。
• 充電パート2：充電終了電圧に達し、短時間中断され86％が充電されました。
• 充電パート3：低電力の最後の充電パート。14時間以内にバッテリは完全に充電されます。

EMC試験

DEWESoftは、IEC 61000-3-2およびIEC 61851規格に準拠した充電デバイスのEMC適合試験をサポートしています。電力品質モジュールは、必要なすべてのパラメータを自動的に計算します。

高調波FFT，高調波テーブル，高調波基準曲線，スコープ機能など、高速で信頼性の高い解析が可能です。

その他の自動車試験の可能性

DEWESoftのデータ収録システムを使用すると、自動車試験の可能性が広がります。 電力解析と組み合わせることができるアプリケーションをいくつか紹介しましょう。

• ADASと自動運転
• ビークルダイナミクス
• 乗り心地とハンドリングテスト
• ブレーキ試験
• パスバイノイズ
• 燃焼解析
• ねじり振動と回転振動
• オーダートラッキング
• 道路負荷データ
• 性能試験
• コンポーネント試験
• モーダル解析
• 構造試験
• 衝突試験
• 気候および空調試験
• 過酷な環境試験