前言
對(duì)于以新能源車為代表的電動(dòng)出行(E-Mobility) 來(lái)說(shuō)，續(xù)航里程的提高是最重要的課題之一。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，除了要掌握電池和大功率的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)外，還要掌握ECU和電裝設(shè)備等零部件的功耗和暗電流。此案例介紹了使用HIOKI日置的數(shù)據(jù)采集儀測(cè)量新能源整車 ECU和電裝設(shè)備等各種零部件的消耗電流和暗電流，并運(yùn)用于整車能耗管理的解決方案。
新能源車能耗管理所需的測(cè)量
對(duì)于車輛檢測(cè)的工程師們而言，通過(guò)車輛能耗管理從而降低能耗是一個(gè)難點(diǎn)。例如，電裝設(shè)備單體測(cè)試沒(méi)有問(wèn)題，但如果在全部組裝完成的整車測(cè)試中發(fā)生了額外的功耗和泄漏電流的話，其原因會(huì)比較難以判斷。因?yàn)槿粢_認(rèn)原因，則需要同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量多通道的參數(shù)，而車輛維保中常用的鉗形表無(wú)法進(jìn)行這種測(cè)量。
此外，在整車的能耗管理中還存在以下要求和課題。
?為了掌握 ECU 和其他零部件的電流消耗和暗電流，希望以高精度測(cè)量數(shù)十 mA級(jí)的DC電流
?ECU 在預(yù)計(jì)外時(shí)間內(nèi)消耗電流，但無(wú)法確定原因所在
?希望通過(guò)實(shí)車的保險(xiǎn)絲盒確認(rèn)保險(xiǎn)絲的額定值是否合適
?希望在各種條件下檢查 ECU 的暗電流是否在正常范圍內(nèi)
解決方案
實(shí)現(xiàn)新能源車能耗管理
HIOKI 日置的數(shù)據(jù)采集儀 LR8450 系列適合同時(shí)測(cè)量和記錄多個(gè)電流消耗和暗電流，能快速識(shí)別 ECU 和零部件的電流消耗問(wèn)題。LR8450系列產(chǎn)品是一款多通道數(shù)據(jù)采集儀，最多可進(jìn)行330 個(gè)通道的數(shù)據(jù)采集。通過(guò)不同測(cè)量模塊的組合搭配，可以同時(shí)觀測(cè)電流、電壓、溫度、振動(dòng)等物理量以及 CAN 總線上的數(shù)據(jù)。
通過(guò)將數(shù)據(jù)采集儀 LR8450系列和小型高精度 DC 電流傳感器組合使用，可以同時(shí)測(cè)量并長(zhǎng)時(shí)間記錄 ECU 和零部件的消耗電流。此外，該數(shù)據(jù)采集儀還可同時(shí)測(cè)量 CAN 總線的數(shù)據(jù)，綜合車輛的狀態(tài)和消耗電流曲線進(jìn)行分析。
推薦使用LR8450系列搭配 CT7812、CT7822 進(jìn)行新能源車能耗管理，有以下3個(gè)原因。
1 . 僅手指大小的，迷你型高精度電流傳感器
2 . 支持獲取 CAN FD
3 . 可無(wú)線獲取整車數(shù)據(jù)
■1. 手指大小的，迷你型高精度電流傳感器
DC 電流傳感器 CT7812(2 A )、CT7822(20 A ) 采用磁通門技術(shù)。由于溫度穩(wěn)定性優(yōu)異，可以長(zhǎng)時(shí)間高精度地記錄消耗電流。小型傳感器也容易伸入車輛復(fù)雜的配線中，適用于測(cè)量多處負(fù)載的消耗電流。同時(shí)高效測(cè)量多個(gè)負(fù)載時(shí)，建議從保險(xiǎn)絲盒通過(guò)電流環(huán)連接傳感器。可以省去查找目標(biāo)負(fù)載接線的麻煩。
■2. 支持獲取 CAN FD
LR8450系列還支持 CAN FD，即現(xiàn)代高性能車輛的標(biāo)準(zhǔn)通信總線。從 CAN 以及 CAN FD 的數(shù)據(jù)中獲取車載傳感器信號(hào)和 ECU 的控制信號(hào)后，將與消耗電流的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)相同的時(shí)間圖實(shí)時(shí)顯示在顯示器上。發(fā)生異常電流上升時(shí)，可以同時(shí)確認(rèn)當(dāng)時(shí)的車輛狀態(tài)，從而順利掌握狀況
■3. 可無(wú)線獲取整車數(shù)據(jù)
整車評(píng)估需要多點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。包括多個(gè)遠(yuǎn)距離測(cè)量點(diǎn)，例如車輛前部的保險(xiǎn)絲盒、后背箱內(nèi)的溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱、車身和車軸的剛性等。但是，若要同時(shí)獲取這些數(shù)據(jù)，布線可能會(huì)變得復(fù)雜。
HIOKI日置的 LR8450 系列支持無(wú)線模塊。無(wú)線模塊是一種可由電池驅(qū)動(dòng)的獨(dú)立測(cè)量模塊。將各測(cè)量模塊安裝在測(cè)量對(duì)象附近，可通過(guò)無(wú)線通訊將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)采集儀主機(jī)。由此，可以減少?gòu)?fù)雜的配線，提高工作效率，并且降低因斷線和干擾造成的數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。
傳感器的選擇
車輛的負(fù)荷是 DC 的電流負(fù)荷。HIOKI 日置根據(jù)負(fù)載大小提供合適的 DC 電流傳感器。
·AC/DC 電流傳感器 CT7812 : 適用于負(fù)載電流在 2 A 以下的零部件，ECU、雨刮器、電動(dòng)車窗、車窗加熱器、車燈等。
·AC/DC 電流傳感器 CT7822 : 適用于負(fù)載電流超過(guò) 2 A 的零部件 ( 最多 20 A )，動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置、空調(diào)壓縮機(jī)、水泵等。
還提供用于更大電流測(cè)量的電流傳感器選件。
·AC /DC 電流傳感器 CT7731（AC /DC 100 A）
·AC /DC 電流傳感器 CT7736（AC /DC 600 A）
·AC /DC 電流傳感器 CT7742（AC /DC 2000 A）
結(jié)語(yǔ)
HIOKI日置的數(shù)據(jù)采集儀 LR8450系列和小型 DC 電流傳感器 CT7812、CT7822 可幫助優(yōu)化新能源車的功耗問(wèn)題。該解決方案可同步功耗、溫度、CAN/CAN FD、振動(dòng)、應(yīng)變等數(shù)據(jù)源，并在單臺(tái)主機(jī)上實(shí)時(shí)觀測(cè)。該功能不僅適用于汽車，還適用于建筑設(shè)備和各種電動(dòng)出行 (E-Mobility) 等。
