電力電子系統的測試是必不可少的，但它們不可能全部發生在硬件中。工程師可以使用電路運行的虛擬仿真，尤其是缺陷、問題和意外事件的仿真，獲得逆變器的準確運行模型。為了幫助他們實現這一目標，NI 宣布了新的解決方案和合作，以改善電動汽車驅動逆變器開發的測試環境和工作流程。

電動汽車的電源電路由于其復雜的硬件和軟件而極其復雜，并且輕微的、不可預見的事件可能導致異常——通常是危險的——運行。為確保安全和性能，設計人員在每個操作配置文件下進行多種類型的測試，模擬涵蓋了廣泛的場景，包括最偏遠和最意想不到的場景。雖然這種方法通過在產品開發生命周期的早期集成測試來幫助加速 EV 創新，但在仿真中不斷變化的模型可能既麻煩又耗時，因為工程師必須重新創建最真實的場景以及難以在道路上復制的場景電動汽車推進器模擬和硬件在環測試。

為了幫助完成這項任務并改進驗證電動汽車牽引逆變器的測試環境和工作流程，NI 最近宣布了一個新的逆變器測試系統，并與 D&V Electronics 簽署了一項用于功率逆變器測試的合作協議。

新視角

由于 NI 和 D&V 之間的合作，現在可以模擬和測試電動機在直流電中的運行。這使工程師能夠在安全、經濟、高質量的環境中以全功率測試逆變器，從而在不增加成本的情況下加快整個開發過程。“仿真模型不是一成不變的，”NI 首席解決方案營銷經理 Brandon Brice 說。“工程師根據不斷發展的電動汽車性能和測試要求不斷修改它們。這些不斷的變化導致了測試過程中的低效率，而 NI 和 D&V 解決方案有助于避免這些問題。”

D&V 的創新電源仿真器與 NI 的高速測試平臺相結合，為電動汽車和逆變器測試提供了面向未來的全新功能。兩家公司都明白，出色的仿真必須考慮所有現有變量，包括硬件、邏輯信號電平和功率電平，并且電池的仿真不僅包括靜態和動態條件下的正常運行，還包括決定其壽命和可靠性。這些電池測試還涵蓋蓄電池的充電/放電過程，并允許監控系統溫度。因此，可以對操作進行修改和變化，以驗證電池本身的環境變化是如何解決的，尤其是在安全方面。

能源與安全

公司的主要目的之一是增加電池容量，這無疑是電動汽車領域的基本要素。然而，另一個同樣重要的方面，即安全性，必須以這個因素為側翼和平衡。這是一個極其危險的區域，電池組可能會著火，導致所有安全裝置發生故障。例如，熱泄漏隨時可能發生，尤其是鋰離子電池，要撲滅此類火災特別困難。關于能源和安全的關鍵決定是電池可以以多快的速度充電和放電，以便它可以有效地為逆變器提供所有能量。由于各種初步測試允許工程師從一開始就模擬整個系統并在測試執行時有所有清晰的想法，

LabVIEW

LabVIEW 是一款功能強大的軟件，可以幫助您執行各種測試，因為它允許工程師實時運行模型并模擬其他組件。例如，可以使用特定電池運行電機模型，就好像整個系統是真實的，以極高的速率完成加速和減速。此外，在沒有物理電機的情況下，可以模擬和模擬硬件，以及測試電池，就像它連接到車輛一樣。當逆變器的模擬成功通過測試時，您將繼續控制所有其他相關組件。“最終，該軟件將為電池、電機、電力電子設備、充電器等提供不同的模型，”Brice 說。“所有這些模型都可以一起或單獨模擬，以獲得逼真的最終視圖。這些模型可以完美導入，也可以被其他軟件獲取，所有這些都是實時的，具有極快的測試管理。”

故障模擬

一個好的模擬器必須包含所有必要的工具，并且測試軟件必須實時運行。擁有許多 I/O 端口以及信號調節工具和眾多數字總線（CAN 和其他）的可能性非常重要。然而，一個不容忽視的選擇是將預期問題引入系統的能力。對測試中的故障進行編程的能力對于了解控制器在車輛最關鍵區域的反應非常重要。為了滿足高安全標準，有必要預測盡可能多的可能場景，包括最不可能的場景。如果發動機發生故障，駕駛員仍必須能夠將車輛開回家，盡管速度和性能有所降低，但完全安全。測試還必須實施這些類型的控制和預測。

結論

在產品開發生命周期的早期進行廣泛的測試可以加速創新。該研究基于電動汽車中所有功率組件的復雜仿真模型。人員、思想和技術的協作使人類能夠成功解決世界上最重大的問題，例如通過大規模采用電動汽車來減少碳排放。

審核編輯：郭婷