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
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
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)
- 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)
- 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
- 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
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? 高壓電源
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? 高壓電子負載
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? 低壓電子負載
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? 冷水機
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? 交流電源
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? 電抗器
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? 控制系統
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? 數據采集
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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
