Die Rolle von Gleich- und Wechselstrom beim Testen von Elektrofahrzeugen
Überblick
Teil unseres H2 2023 Automotive Journal
Durch die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen müssen sich Ingenieure neuen Herausforderungen beim Testen stellen. Höhere Spannungen ermöglichen ein schnelleres Laden und eine bessere Leistungsübertragung bei gleichzeitiger Reduzierung des Fahrzeuggewichts. Diese Faktoren treiben die Entwicklung von leistungsstärkeren Batterien, elektrischen Antriebssträngen, Stromrichtern und Wechselrichtern voran.
Testlösungen für Gleich- und Wechselstrom emulieren reale Bedingungen und sind für das Testen und Validieren von Komponenten und Systemen von Elektrofahrzeugen sowie der Ladeinfrastruktur, in der sie gemeinsam eingesetzt werden müssen, von entscheidender Bedeutung. Sehen wir uns nun die zu testenden Komponenten und Systeme von Elektrofahrzeugen an.
Inhalt
- Testen von Batteriezellen, -modulen und -packs
- Tests von Komponenten und Systemen von Elektrofahrzeugen
- DC- und AC-Testlösungen von NI
- Nächste Schritte
Testen von Batteriezellen, -modulen und -packs
Batteriezellen, -module und -packs für Elektrofahrzeuge erfordern strenge Tests in Bezug auf den Lebenszyklus, den Fahrzyklus und die Leistung von Elektrofahrzeugen. Batterietestsysteme müssen modulare und skalierbare Leistung, flexible Konfigurationen, fortschrittliche Hochleistungshardware und integrierte Sicherheit bieten. Beim Testen von Batterien geht es jedoch um mehr als nur das zyklische Testen einer Batterie – es umfasst das Testen mehrerer Systeme, die miteinander kommunizieren müssen. Der umfassende softwaredefinierte Ansatz von NI zum Testen von Batterien ebnet einen zukunftsweisenden Weg vom Angebot von Battery Cyclern bis hin zur groß angelegten Bereitstellung in Laboren mit Batterietestsoftware.
Tests von Komponenten und Systemen von Elektrofahrzeugen
Testen des elektrischen Antriebsstrangs
Das Testen des elektrischen Antriebsstrangs erfordert hohe Transientengeschwindigkeiten und -genauigkeit, um die realen Bedingungen der Batterie- und Radleistung zu emulieren. Im Gegensatz zu anderen Batteriesimulatoren oder bidirektionalen Netzteilen sind Batterieemulatoren von NI speziell darauf ausgelegt, die Eigenschaften einer Batterie nachzubilden, um eine reale Leistung bereitzustellen. Dank ihrer robusten Topologie können sie reale Bedingungen über einen herkömmlichen Batteriesimulator emulieren.
Der Batterieemulator von NI zieht und liefert Strom, um die Spannungsregelung aufrechtzuerhalten, und akzeptiert Gegen-EMK, um Sicherheitsrisiken zu vermeiden. Er verfügt über isolierte Eingangs- und Ausgangspfade, um den Ausfall des Gesamtsystems durch die Fehlfunktion einer Einzelkomponente zu vermeiden.
DC-Schnellladetest
Das Schnellladen mit Gleichstrom ist im Vergleich zum Laden mit Wechselstrom wesentlich schneller. Der Wechselstrom aus dem Netz wird in der Ladestation in Gleichstrom umgewandelt und direkt in die Batterie des Elektrofahrzeugs eingespeist. Es kann mehr Leistung bereitgestellt werden, da die Beschränkungen des integrierten Ladegeräts umgangen werden.
Der Einsatz von Batterien als Stromquellen zum Testen von Schnellladesystemen ist äußerst zeit- und kostenaufwendig. Die Fähigkeit, die unterschiedlichsten Fahrzeuge zu emulieren, unabhängig von ihren Batterieeigenschaften und Leistungsstufen, vereinfacht das Testen erheblich. Die einzigartige Batterieemulationsfunktion von NI kann die Testzeit, den Energieverbrauch und die Betriebskosten erheblich reduzieren. Der Netzsimulator von NI kann das Stromnetz emulieren, während der Gleichstrom-/Batterieemulator das Elektrofahrzeug emulieren kann. Diese bidirektionale Quelle kann auch das Schnellladegerät oder eine Hochspannungsbatterie emulieren, die mit mehreren integrierten Sicherheitsfunktionen schnell geladen werden kann.
Erfahren Sie mehr über Ansätze für das Testen von EV-Ladegeräten.
EVSE-, OBC-, V2G-Tests
Zum Testen von EVSE-, OBC- oder V2G-Anwendungen müssen dynamische Signalverläufe simuliert werden. Durch die derzeitigen Weiterentwicklungen sollen das Laden mit Wechselstrom zu Hause und die Nutzung von V2G als Energiespeicher zur Unterstützung des öffentlichen Stromnetzes optimiert werden. Mithilfe von V2G kann das öffentliche Stromnetz die Batterie des Elektrofahrzeugs während hoher Energieverbrauchsspitzen nutzen. Der Netzsimulator von NI kann die Quelle oder den Strom aus dem Netz emulieren, und die Wechselstromlast von NI kann jede induktive, kapazitive oder ohmsche Last zu Testzwecken simulieren.
DC- und AC-Testlösungen von NI
NI bietet umfassende DC- und AC-Testlösungen, mit denen Sie alles von der Batterie bis zum Stromnetz testen können. Eigene Battery Cycler, Batterieemulatoren und DC-Lasten können die Batterie des Elektrofahrzeugs und den Gleichstrom testen und emulieren, während die AC-Netzsimulatoren und -Lasten die AC-Produktleistung überprüfen können.
Mit der Übernahme von NHR und Kratzer durch NI wurde das Elektronikportfolio von NI für Wechsel- oder Gleichstromversorgung um die folgenden Lösungen erweitert:
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