NI全新的逆变器测试系统，电动汽车逆变器测试解决方案

NI 最近宣布了一种新的逆变器测试系统，以改进用于验证 EV 牵引逆变器的测试环境。

对电力电子系统的测试是必不可少的，但它们不可能都在硬件中进行。工程师可以使用电路运行的虚拟仿真，尤其是缺陷、问题和意外事件的仿真，获得逆变器的精确运行模型。为了帮助他们解决这个问题，NI 宣布了新的解决方案和合作，以改进电动汽车驱动逆变器开发的测试环境和工作流程。

电动汽车的电源电路由于其复杂的硬件和软件而极其复杂，轻微的、不可预见的事件可能导致异常——通常是危险的——操作。为确保安全和性能，设计人员在每种操作配置文件下进行多种类型的测试，模拟涵盖范围广泛的场景，包括最偏远和意外的场景。虽然这种方法通过在产品开发生命周期的早期集成测试来帮助加速 EV 创新，但在仿真中不断更改模型可能既麻烦又耗时，因为工程师必须重新创建最真实的场景和难以在道路上使用的场景EV 推进器仿真和硬件在环测试。

为了帮助完成这项任务并改善验证 EV 牵引逆变器的测试环境和工作流程，NI 最近宣布了一个新的逆变器测试系统，并与 D&V Electronics 就功率逆变器测试达成了合作协议。

新视角

由于 NI 和 D&V 之间的合作，现在可以模拟和测试直流电动机的运行。这使工程师能够在安全、经济高效且高质量的环境中以全功率测试逆变器(见图)，从而在不增加成本的情况下加快整个开发过程。“仿真模型不是一成不变的，”NI 首席解决方案营销经理 Brandon Brice 说。“他们根据不断发展的EV 性能和测试要求，不断被工程师修改。这些不断变化会导致测试过程效率低下，而 NI 和 D&V 解决方案有助于避免这种情况。”

D&V的创新动力仿真器与NI的高速测试平台相结合，为电动汽车和逆变器的测试提供了新的、面向未来的能力。两家公司都明白，一个优秀的模拟必须考虑所有现有的变量，包括硬件、逻辑信号水平和功率水平，电池的模拟不仅包括在静态和动态条件下的正常运行，还包括决定其寿命和可靠性的特征。这些电池测试还包括蓄电池单元的充/放电过程，并允许监测系统温度。因此，可以在操作中进行修改和变化，以验证如何处理电池本身的环境变化，特别是为了安全。

能源和安全

公司的主要目的之一是增加电池容量，这无疑是电动汽车行业的一个基本因素。然而，另一个同样重要的方面，即安全，必须在这个因素的包围和平衡。这是一个极其危险的区域，电池组可能会着火，导致所有安全装置发生故障。例如，热泄漏可能发生在任何时候，特别是对于锂离子电池，要扑灭这种火灾尤其困难。关于能源和安全的关键决定是电池的速度是多少才能充放电，这样它就可以有效地为逆变器提供所有的能量。由于各种初步测试，使工程师可以从一开始就模拟整个系统，并有所有清晰的想法，在进行测试时，成本的降低应该旨在减少生产浪费和故障电池的减少。

图形化编程软件

LabVIEW是一个功能强大的软件，它可以帮助您执行各种测试，因为它允许工程师实时运行模型和模拟其他组件。例如，有可能运行一个具有特定电池的电机模型，就好像整个系统是真实的，以极高的速度加速和减速。此外，在没有物理电机的情况下，它可以模拟和模拟硬件，以及测试电池，就好像它被连接到车辆上一样。当逆变器的模拟成功通过测试后，您将继续进行所有其他相关组件的控制。布莱斯说：“最终，该软件将为电池、电机、电力电子设备、充电器等提供不同的型号。”“所有这些模型都可以一起模拟或单独模拟，以获得一个真实的最终视图。这些模型可以完美地导入，也可以被其他软件获取，所有这些都具有非常快的测试管理。”

故障模拟法

一个好的模拟器必须包括所有必要的工具，并且测试软件必须实时运行。拥有许多I/O端口、信号调节工具和大量数字总线(CAN和其他设备)的可能性是非常重要的。然而，一个不能忽视的选择是在系统中引入预期问题的能力。对测试中的故障进行编程的能力对于观察控制器在车辆最关键区域的反应非常重要。为了达到高安全标准，有必要预测尽可能多的可能的情况，包括最不可能的情况。如果引擎出了故障，司机必须仍然能够开车回家，尽管速度和性能下降，但完全安全。测试还必须实施这些类型的控制和预测。硬件和软件都必须能够模拟错误和意外的困难。

结论

在产品开发生命周期的早期进行广泛的测试可以加速创新。本研究是基于电动汽车中所有功率组件的复杂仿真模型。人、想法和技术的合作使人类能够成功地解决世界上最大的问题，比如通过大规模采用电动汽车来减少碳排放。