非標測試設備

新能源電力電子控制器耐久試驗臺


測試產品

設備用于測試新能源汽車中核心的能量轉換元器件的壽命,包括給電池充電的車載充電機,高低壓電池互相能量轉換的DC/DC以及驅動電機的電機控制器

車載充電機(OBC

直流轉換器(DC/DC

電機控制器(PEU




將充電樁提供的交流電(220VAC)轉化為高壓直流,為高壓電池充電

高壓電池和低壓電瓶互相轉化能量

將高壓電池的能量轉化給驅動電機,為整車提供動力


壽命試驗理論


產品驅動原理

電力電子控制器由中央控制器MCU通過門級驅動電路,控制IGBT陣列逆變器,從而達到驅動電機或能量轉換的目的


產品失效機理與考核

電力電子控制器核心功率器件為多個IGBT組成的模組,該元器件的壽命直接決定了產品的壽命。大量試驗證明,IGBT主要的失效形式為熱失效,即IGBT溫度累積的損傷促使產品失效
考核的主要辦法是在極端工作溫度的條件下,控制器在高負載下工作,使IGBT達到目標的考核溫度,并持續足夠長的測試時間


試驗臺工作原理

試驗目的

同步精確模擬產品的自然環境、工作條件與電流載荷,在大功率運行條件下,測試各種控制器


樣品工作模擬與實現方式

  • 樣品環境:所有產品放置在環境溫度箱中進行環境模擬,連接線束和冷卻水路穿過溫度箱壁;
  • 冷卻循環:使用冷卻液溫控機組控制通入樣品的冷卻水溫度和流量;
  • 高壓電池:使用高壓電源模擬電池放電,高壓電子負載模擬電池充電;
  • 電機:使用電抗器作為假負載,模擬電機的特性;
  • 低壓電池:電子負載模擬給低壓電池充電的過程,電池供電功能由低壓電源完成;
  • 控制器指令收發:通過CAN卡進行模擬。


系統集成與安全保障

  • PC為基礎的儀器通訊系統、指令分配執行系統、數據采集和記錄系統;
  • PLC為輔助的I/O控制和安全控制;
  • 安全繼電器組成的緊停系統和硬件保護系統。


測試能力

環境模擬
  • 測試工位:6
  • 環境溫度:-40 ~ 150 ℃
  • 升降溫速率:15 K/min (空載,全程平均)
  • 冷卻水溫度:-40 ~ 95 ℃
  • 冷卻水流量:1 ~ 15 L/min (每通道)
車載充電機(OBC)
  • 輸入電壓范圍:170 ~ 265 VAC (單相)290 ~ 460 VAC (三相)
  • 最大輸入電流(單樣品):40 A
  • 輸出電壓范圍:40 ~ 800 VDC
  • 最大輸出功率(單樣品):10.5 kW
  • 輸出方式:CC/CV/CR
  • 逆向工作測試:3正向+3逆向測試(需要客戶產品配合)
直流轉換器(DC/DC)
  • 輸入電壓范圍:20 ~ 1500 VDC
  • 最大輸入電流(單樣品):40 A
  • 輸出電壓范圍:5 ~ 54 VDC
  • 最大輸出功率(單樣品):5.76 kW
  • 輸出方式:CC/CV/CR
電機控制器(PEU)
  • 輸入電壓范圍:20 ~ 1500 VDC
  • 最大輸入電流(單樣品):40 A
  • 最大輸出電壓 (單樣品):750 V RMS
  • 最大輸出電流(單樣品):300 A RMS (連續)680 A RMS (持續10s)


核心元件

? 環境模擬


  • 品牌:Espec GFS-800-15
  • 內容積(W*D*H):1000 * 800 *1000
  • 溫度范圍:-70 - +180℃;
  • 升降溫速率:15K/min (平均空載)
  • 溫度波動:±0.3℃;
  • 溫度偏差:±1.5℃;
  • 濕度:10 - +40℃,濕度最高75%rh,
  •         +40 – 95℃,濕度98%rh.


       

? 高壓電源


  • 品牌:Itech IT6018C-1500-40
  • 數量:6
  • 電壓范圍:0-1500V DC;
  • 最大電流:40A;
  • 功率:18KW.



     

? 高壓電子負載


  • 品牌:Itech IT8332
  • 數量:3
  • 電壓范圍:0-800V DC;
  • 最大電流:60A;
  • 功率:10.5KW;
  • 放電工作模式:CC/CV/CR/CP;
  • 可測量顯示參數: Vdc、Idc、Pdc等.



   

? 低壓電子負載


  • 品牌:NGI
  • 數量:3
  • 電壓范圍:5-54V DC;
  • 電流:480A;
  • 功率:5760W;
  • 工作模式:CC/CV;
  • 可測量顯示參數:Vdc、Idc、Pdc等



? 冷水機


  • 品牌:冠亞 KRY系列
  • 試驗介質:防凍液;
  • 通道數:1-6通道;
  • 溫度范圍:-40 – 95 ℃;
  • 溫度控制精度:±0.5℃
  • 溫度升降溫速率:4℃/Min
  • 流量范圍:0-90 L/Min.


      

? 交流電源


  • 品牌:涵泉 HQAC22K380V
  • 數量:1
  • 電壓范圍:290 ~ 460 VAC (三相);
  • 最大電流:240A;
  • 功率:60KW.


         

? 電抗器


  • 耐壓:700 VAC;
  • 電流:300 ARMS (持續電流 );
  •                  450 ARMS (峰值電流1min);
  • 工作頻率:0-1300 HZ;
  • 三相電感值:0.25 mH.


         

? 控制系統


  • CAN總線收發通道:6Chs;
  • 工業總線控制數量:18Chs Ethernet;
  • 邏輯與安全控制:PLC Siemens S7-1200
  • 上位機控制系統:IPC + LabView控制程序;



? 數據采集


  • 電流采集:36Chs,精度:0.5% F.S.;
  • 電壓采集:24Chs,精度:0.5% F.S.;
  • 溫度采集:32Chs,熱電偶




功能配置清單


軟件構架

開發工具

Labview,測試領域開發軟件領導者



模塊分布于數據關聯

基于耐久試驗測試平臺開發,各模塊共享同一數據與控制總線,共同配合滿足所有主流耐久測試需求



狀態機與服務器

狀態機與服務器的應用,使構架清晰,便于完成額外的功能擴展,提高代碼復用率



用戶界面

用戶管理

MD5加密用戶密碼保存

實時數據顯示

全通道的實時數據,保護上下限值顯示界面



設備報警信息

保存記錄設備報警,協助調查問題原因



試驗序列控制

導入/預覽試驗曲線,精確控制試驗流程




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