通過使用高效功率轉(zhuǎn)換器來減少二氧化碳排放的電動汽車的使用的全球趨勢通過量熱法來量化電測量得到了推動。考慮到獲得準(zhǔn)確，近乎完美的電動汽車功率損耗測量的迫切需求，使用量熱裝置提供了一種無需與轉(zhuǎn)換器進(jìn)行任何電氣連接即可實現(xiàn)高精度的選擇。

使用瓦特表時，熱損失是所獲得的熱量與轉(zhuǎn)換器所損失的熱量之間的差值。

但是，量熱技術(shù)采用的是一個恒溫箱，該恒溫箱由珀耳帖（Peltier）電池與房間控制系統(tǒng)一起提供動力。

當(dāng)珀耳帖電池反轉(zhuǎn)時，它會在電極內(nèi)部產(chǎn)生電流，這是對冷，熱兩面之間的熱差異的反應(yīng)。這被稱為塞貝克效應(yīng)。量熱法使用空氣，水或任何其他類型的冷卻劑來完全消除被測設(shè)備（DUT）產(chǎn)生的熱量。

常規(guī)量熱儀有三種類型。他們是：

開放式量熱儀：DUT直接放置在測量室中，而冷卻劑則由自然空氣指示。該解決方案的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單和測量速度快。主要缺點是難以測量空氣的熱容量。

封閉式單箱量熱儀：它包括一個單獨的冷卻回路，用于與周圍環(huán)境進(jìn)行熱交換。通過使用水作為冷卻劑，它比開放式量熱儀具有更高的精度。但是，由于水的熱容量比空氣的熱容量大，因此測量時間變長。

封閉式雙箱量熱儀：它可以主動控制兩種情況之間的間隙中的空氣溫度，從而提高準(zhǔn)確性。

無論哪種類型，誤差的主要來源都是通過量熱計壁造成的熱量損失（P壁）。對于開放式和封閉式單箱量熱儀，（P壁）表示為：

在此，Ttest是測試室中的溫度，Tamb是環(huán)境溫度，Rth，wall是量熱計壁的熱阻。

對于封閉式雙箱量熱儀，P壁可以估算為：

而T間隙是案例之間的間隙中的空氣溫度。

擬議的解決方案

所提出的解決方案使用一個單腔，珀爾帖單元的表面（內(nèi)部和外部）有兩個散熱器，溫度傳感器，最后是風(fēng)扇電動機以冷卻散熱器（圖1）。

圖1：量熱計方案使用Peltier電池。

單房間解決方案的缺點是P墻或跨墻的熱泄漏會導(dǎo)致錯誤。腔室中的溫度保持等于Tamb，以提高測量精度。珀耳帖細(xì)胞的活動鼓勵了這一點。

下式顯示了產(chǎn)生的熱量總量：

在此，Sp是塞貝克系數(shù)，Tc是冷側(cè)溫度，而Th是熱側(cè)溫度，Rp是珀耳帖電池的熱阻，并且Ip是流向珀耳帖電池的輸入電流。

當(dāng)腔室內(nèi)外的溫度相同時，珀耳帖電芯的冷卻能力等于以熱耗散的功率損耗。使用以下方法計算DUT的功率損耗（Ploss）：

而QFc是冷側(cè)風(fēng)扇電動機的功耗。

圖2顯示了擬議的熱量計控制系統(tǒng)。P1 是量熱儀的工廠，P2 是用于電流控制的降壓轉(zhuǎn)換器，P1 是用于溫度跟蹤的P1控制器，C2是用于現(xiàn)代跟蹤的P1控制器。

圖2：這是量熱計反饋控制系統(tǒng)。

C1和C2如下所示：

在此，KPi和KPt是比例增益，而Kli和KIT是積分增益。

實驗結(jié)果

最初，在Matlab和Simulink環(huán)境中對等效電路模型進(jìn)行了仿真技術(shù)改進(jìn)。通過該模擬，可以觀察到Tin隨時間變化的趨勢，觀察到在持續(xù)約600秒的瞬態(tài)之后，腔室內(nèi)的溫度如何遵循Tamb的模式。

通過以相同的方式進(jìn)行操作，可以得出帕爾貼電池?zé)岫撕屠涠说臏囟融厔荩翣栙N電池的輸入電流以及最終的估計功率損耗。預(yù)計的功耗與被測轉(zhuǎn)換器的功耗一致。實驗獲得的結(jié)果與模擬產(chǎn)生的數(shù)據(jù)一致，證實了所提出的量熱法的有效性。

毫無疑問，電動汽車（EV）已證明它們比汽油驅(qū)動的同類產(chǎn)品更高效。EV電動驅(qū)動系統(tǒng)僅占15％至20％的能量損失，而汽油發(fā)動機則僅占64％至75％的能量損失。電動汽車還使用再生制動來重新獲得和再利用制動中會損失的能量，并且不會浪費任何能量。

氣候變化和減少二氧化碳排放的需求正在徹底改變整個交通運輸部門，使其越來越趨向于電動汽車或電動汽車。電動汽車（EV）使用高效功率轉(zhuǎn)換器，其值接近99％。

編輯：hfy