近些年隨著無人駕駛,智能汽車的高速發展,越來越多的整車研發在汽車動力無線充電進行研發和測試。
日置HIOKI作為測試儀行業效率測試的專家,針對效率評估開發了集標準測試臺架,高精度測試儀表,高可靠性傳感器在內的整體方案。方案對標SAE J2954, GB/T 38775。
同時為了面向紛繁復雜的開發測試要求,這套系統除了滿足標準規定的總體DC-DC效率的測試項目外,還拓展了其他功率點的效率分析(主要為80kHz~90kHz),同時也提供整個拓撲網絡的動態阻抗測試。
在無線充電系統中,效率的測試的有著很多的難點,其中80~90kHz的高頻功率測試,一直是各大廠商和用戶的痛點。接下來重點針對這些部分展開:
1、如何準確的進行電壓和電流的測試
我們要求測試設備功率分析儀具備同等頻率范圍的基波帶寬,PW6001功率分析儀具備DC,0.1~300kHz的基波分析能力,配合先進的5系統同時運算,能夠準確無誤的采集到所測波形的幅值和相位。
注意我們所說的基波頻率,所指的是紅色線部分。
2、諧波對于測試值的影響
由于高頻逆變出來的波形是非正弦波的,因此存在大量的諧波,而諧波做功往往存在正負,因此對于功率的測試至關重要。PW6001在基波達100kHz時可以測試到15次諧波。
3、效率超過1的情況(相位誤差的影響)
在日常的測試中,常有工程師表示,在實際用他類儀表測試線圈兩端高頻效率時,往往會發生效率超過1 的情況。這往往是由于電流傳感器采樣的相位誤差造成的。
每一個傳感器都具有相位頻率的偏差。即在頻率上升的時候,相位角度的偏差會增大,頻率越高,偏差越大。
而當進行線圈損耗的測試,由于被測物為大角度的感性負載,因此些許角度的偏差會帶來大量功率值的偏差。
因此PW6001提供了相位補償的功能,能夠將傳感器本身的相位角度進行補償。
同時為了在全頻段范圍進行連續的相位補償,日置HIOKI的高精度傳感器CT系列,采用了恒定相位延時的技術。
4、高頻大電流測試的要求
在SAE和GB標準,分別都規定了無線充電的功率等級。雖然沒有詳細的對電壓電流的值進行規定,但是通過功率,可以大致推算電流的大小。