Chroma1210は、様々な電気自動車や、水素燃料電池ハイブリッド車のテスト用に設計された新しい電気駆動アッセンブリ用試験システムで、完全に統合されたテスト及びシミュレーション環境を提供します。テスト対象デバイス(DUT)にはモータ、モータコントローラ、トランスミッション、電気駆動システムなどが含まれます。
Chroma 1210電気駆動アセンブリ用ベンチテストシステムは、主に自動車の動力システムの性能の校正と検証に使用され、機械コンポーネントのシステムシミュレーション検証で使用する動的実車モデルのロード能力を備えています。システムは手動またはプログラム制御で操作できるほか、電圧、電流、電力、回転数、トルク、温度などの物理パラメータを同時に記録してモータとコントローラの効率を計算し、クラウドチャート(効率マップ)を描画します。テスト中に生成された電力はChroma 17040のエネルギー回生装置を介して主電源にフィードバックされます。また、17040のバッテリーシミュレーション機能が自動車動作中のバッテリーの反応特性をリアルタイムでシミュレーションし、検証の信頼性を高めます。
電気駆動アセンブリベンチテストシステムは4象限動作能力を備え、定格回転数未満では定トルク負荷を維持し(ゼロ回転または逆回転)、定格回転数以上では定電力負荷が可能です。一体型キャリアの機械設計で、全範囲の回転数をテストできます。モジュール式グリッパ設計で、さまざまなモータの試験に対応します。
システムは過電流保護、過電圧保護、不足電圧保護、短絡保護、電源欠相識別、システム温度監視などの保護機構および過負荷応答警告機能などを備えています。そのE-Propulsion Testシステム制御ソフトウェアは、DBCファイルのロード、DBC関連付け、手動制御、データ監視などの機能を備えています。テストインターフェースには、テストの瞬時値(電圧、電流、回転数、トルク、入力電力、出力電力、効率、温度など)がリアルタイムで表示されるほか、一定時間(設定可能)のデータを収集できます。テスト中、同時に折れ線グラフ(電圧、電流、回転数、トルク、入力電力、出力電力、効率、温度など)を描画し、レポートを作成します。システムはオープンソースソフトウェアの管理アーキテクチャを採用し、実験室における関連のテストと安全監視装置を迅速に接続する能力を備えています。また、振動監視モジュールを搭載し、ベンチとDUTの動作状況を同時に監視することで、実験室の統合と管理の一体化を実現しています。
システム構成
Load Dynamometer
ダイナモメータはトルク、回転数、電力の測定に使用します。AC-Motor、トルクメータ、テストベンチ、カップリング、保護カバー、E-Motor取付具が含まれています。
Power Drive Unit
テストベンチでAC-Motorを制御するために使用される高性能パワードライブユニットです。
Data Acquisition Unit
さまざまな物理量のデータを記録し、ユーザーがDIO / AIO / CAN / CAN FD / EtherCATなどのインターフェースを使用できるようにします。
Host Unit
実行可能な制御ソフトウェアE-Propulsion Test Softwareは、システム制御、データ監視、セキュリティアラームなどの機能を備えています。
Battery Emulator
カーバッテリーの動的充放電動作をシミュレーションします。エネルギー回生機能などを備えています。
振動監視モジュール (Vibration Monitor Unit)
VMUリアルタイムデータ収集機能を使用してデータを蓄積し、アルゴリズムによる自動分析、統計、判定により、ユーザーがDUTの動作状況を理解しやすくなるほか、動的機械の故障モードを事前に予測し、予期せぬ機械の破損を防ぐことができます。以下5つのローターモータの振動特性を監視します。
システムの特徴
システムの安全保護–装置の耐用年数を延ばす
- 過電流、過電圧、不足電圧、短絡、電源欠相識別、システム温度監視などの保護機構と過負荷応答警告機能を備えています。
- システム制御はデュアルループ保護機構(Dual loop mode protection)を採用し、安全な操作環境を効果的に構築しています。
- リアルタイム振動監視モジュール(Vibration Monitor Unit)搭載で、電気駆動アセンブリテストシステムとDUTの動作状況を同時に監視し、データのリアルタイム収集とアルゴリズムによるSpectrum overall value(SOA)解析で、システムを管理します。システムに異常が発生した場合、コンソールに即座にフィードバックを送信し、アラームやシャットダウンなどの動作を実行します。
データ同期測定–実験の信頼性の向上
- データ監視インターフェースに、電圧、電流、回転数、トルク、入力電力、出力電力、効率、温度など、テストの瞬時値がリアルタイムで表示されます。
- データを同期的に収集できるほか、さまざまなテスト要件に応じてサンプリング周波数を調整できます。
- CAN / CAN FDデータまたは他の物理量信号を選択して同期的に収集できます。
DUTの振動特性分析–モータの品質異常を低減
- リアルタイム検出-信頼性の高い自動故障診断
- テスト品質の保証-DUTを継続的に監視し、異常品のテスト時間を短縮します。
- ディープラーニング-ローターの機械的動作のインテリジェントな学習により、バランス不良、アライメント不良、シャフトの曲がり、シャフト摩擦、機械の緩みなどによる振動特性を検出します。
電気駆動アセンブリベンチテストソフトウェア - E-Propulsion Test
Chromaの電気駆動アセンブリベンチテストソフトウェアE-Propulsion Testはリアルタイム制御システムを備え、モータドライブを同期制御できるほか、CAN / CAN FD / EtherCATなどの通信方式をサポートし、データ監視画面にてカスタマイズされたサービスを提供します。動的実車条件シミュレーションでは、Altair Activate自動車数学モデルを使用し、NEDC、WLTPなど国際的なテスト基準をインポートして自動車用動力システムを検証できます。また、ソフトウェアによって自動車の動力用バッテリーの機能をシミュレーションし、機械エネルギーを実際に消費および充電することでバッテリー管理システムを検証し、自動車の航続距離を計算します。
![Chroma 1210 System Control Interface](/Upload/images/Products/Power/1210/Chroma_Page_1210_4.jpg)
▲ ユーザーコントロール画面
![Chroma 1210 Data Monitor Interface](/Upload/images/Products/Power/1210/Chroma_Page_1210_5.jpg)
▲ データ監視画面
E-Propulsion Testは、さまざまなモータやモータコントローラを測定でき、収集したすべてのデータは完全に同期されます。この方法によって、各種電気駆動システム(シングルモータ、モータ、発電機、2~4輪ハブモータ、水素燃料ハイブリッドシステムなど)を総合的に分析することができるほか、他の負荷(暖房、空調、24V、12Vなど)を同時に考慮できます。一般的な電動自動車のテストはさまざまな走行状況(都市の交通/長距離の山道)に基づいて行われます。さまざまなスイッチング周波数で動作するモータコントローラにより、効率化を図ることができます。実際の環境ではさまざまな要因が電気自動車のエネルギー消費に影響を与えます。温度、天気、道路の質、路面状況(上り坂、下り坂、都市の道路、長距離の山道、混合物の路面)など環境要因のほか、ドライバーの運転習慣もさまざまです。E-Propulsion Testはテストプロセスにおいて、上記すべてのパラメータによる影響を同時に考慮し、測定および分析をします。
▲ Test Report Output
PHILシステムアプリケーションアーキテクチャ
Test Items
Test item of environmental testing for E-drive and auto parts
- Low temperature test
- High temperature test
Test item of auto parts
- Motor excess speed test
Test item of E-drive
- Lock-rotor test
- Regenerative energy feedback test
- Efficiency test
- Torque and speed characteristic test
- Maximum speed test
- Peak / Continuous power test
- DC bus voltage test
- Drive motor controller current test
- Peak / Continuous torque test
- Respond time of speed / torque test
- Speed / Torque control accuracy test
- Temperature rise test
- Reliability test
- E-drive verification and validation test
- Durability test
- Road simulation of E-drive validation test