DC 與 AC 電力之於電動車測試

綜覽

摘自我們的 2023 年下半年度汽車期刊
 

電動車發展速度飛快,工程師自然必須因應測試方面的新挑戰。提高電壓能加快充電速度、增加電力傳輸量,同時能夠減輕車重。這些因素不斷推動業界開發效能更高的電池、電動動力總成、電源轉換器以及逆變器。

DC 與 AC 電源測試解決方案會模擬實際條件,更是電動車元件和系統測試與驗證的重要元素,對於測試與驗證電動車元件與系統需要共存的充電基礎設施也相當重要。接下來說明需要測試的電動車元件與系統。

 

電動車連接到電網的測試電力示意圖

內容

電池、模組電池測試

電動車單電池、模組與電池組,全都必須進行嚴苛的電動車生命週期、驅動週期與效能測試。電池測試系統需要提供模組化的大量電力、彈性的設定、進階效能硬體,還要兼顧安全性。不過,測試電池不只在讓電池充放電循環運轉,更是在測試多個需要彼此通訊的系統。NI 的軟體定義電池測試面面俱到,從提供電池循環測試機到在實驗室中大規模部署電池測試軟體,一樣也不缺。

電動車元件系統測試

電動動力總成測試

測試電動動力總成講究極高的速度與準確度,以利模擬電池與車輪動力的實際條件。不同於其他電池模擬器或雙向電源供應器,NI 的電池模擬器是專為模擬電池特性而設計,能發揮實際效能。NI 電池模擬器的拓撲結構完整,模擬實際條件的能耐超越傳統電池模擬器。 

NI 的電池模擬器會蓄電並供電,以利維持電壓調節,還能接收反電動勢 (EMF)、預防安全危害。此外,NI 電池模擬器還能隔絕輸入路徑與輸出路徑,避免發生單點故障。

DC 快速充電測試

DC 快速充電的速度比 AC 充電快上許多。AC 電力由電網供電,在充電站轉換為 DC 電後,即可直接供電到電動車電池。由於不受限於車載充電器,因此能充更多電。 

以電池充電測試快速充電系統相當耗時,成本也非常高。若能模擬各式各樣的車輛,不需考慮電池特性和功率等級,就能大幅簡化測試作業。NI 推出獨一無二的電池模擬功能,可以大幅縮短測試時間、減少能耗,也能節省作業成本。NI 的電網模擬器能模擬電網,而 DC/電池模擬器則能模擬電動車。這個雙向電源也能模擬快速充電器,或是能透過內建分層安全功能接受快速充電的高電壓電池。

深入了解 EV 充電器測試方法

EVSE、OBC、V2G 測試

要測試 EVSE、OBC 或 V2G 等用途,就必須必須模擬動態波形。目前,不論在最佳化家用 AC 充電方面,或在以 V2G 做為一種儲能形式以利支援公共用電電網等領域,都已經有更進一步的發展。V2G 能支援公共用電電網在用電高峰期使用電動車電池。NI 的電網模擬器可模擬電源供應器或電網供應的電力,而 NI 的 AC 負載則能模擬任何感應式、電容式、電阻式的測試負載。

NI 的 DC 與 AC 測試解決方案

NI 有完整的 DC 與 AC 測試解決方案,能用於測試從電池到公共用電電網的一切。電池充放電循環機、電池模擬器以及 DC 負載,都能測試與模擬電動車電池和 DC 電力,而 AC 電網模擬器和負載則可驗證 AC 產品效能。  

NI 併購 NHR 和 Kratzer 之後,NI 的 AC 與 DC 電力電子系列產品不斷擴充,目前包括下列解決方案:

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