Électrification - Aspects électriques et de traitement du signal (NOUVEAU)

En collaboration avec les clients et les partenaires technologiques, Prenscia développe des solutions pour améliorer le processus de cartographie de l'efficacité et des pertes des moteurs électriques, optimiser la mesure et l'analyse de la puissance, ainsi que l'utilisation réelle des batteries et l'évaluation de l'efficacité des véhicules.

Plugged in chargers into two electric cars at a charge station

cartographie du rendement et des pertes des moteurs électriques

Afin de maximiser l'autonomie et l'efficacité globale d'un véhicule électrique, un contrôleur de moteur électrique correctement optimisé est nécessaire. Une « carte des contours d'efficacité » est un outil puissant qui décrit l'efficacité du groupe motopropulseur. L'optimisation de la conception vise à élargir et à maximiser la région optimale.

Vidéo : Techniques de post-traitement électrique et du Signal pour l'analyse de la puissance CA

Le calcul d'une carte d'efficacité implique de faire passer la machine par tous les réglages de couple et de vitesse possibles en fonction des multiples modes de fonctionnement de l'onduleur. L'approche traditionnelle fait appel à des appareils de mesure analogiques basse fréquence, tels que des multimètres et des analyseurs de puissance CA, ainsi qu'à des capteurs de couple numériques. Grâce aux systèmes modernes d'acquisition de données numériques à haute vitesse tels que eDrive , il est désormais possible d'effectuer une analyse d'efficacité directement sur les données numérisées. Cela accélère considérablement le test et permet une analyse plus complexe des mesures de puissance dynamique transitoire associées à la conduite en conditions réelles et à la procédure d'essai mondiale harmonisée pour les véhicules légers (WLTC). Des cartes d'efficacité détaillées basées sur ces données numériques à haute vitesse sont produites à l'aide de nCode GlyphWorks , qui peut calculer la consommation de puissance et d'énergie pour tous les états du moteur électrique. Le glyphe Surface Plot est idéal pour la cartographie du couple en fonction de la vitesse, de l'efficacité et des pertes lors des tests de moteurs à courant alternatif, ainsi que pour d'autres applications nécessitant des données cartographiques XYZ générales.

Mesure et analyse

Une évaluation précise de la puissance électrique est essentielle pour optimiser la commande du moteur et estimer l’autonomie du véhicule. Un groupe motopropulseur électrique comprend 5 composants clés - batterie CC, onduleur/contrôleur, moteur CA, boîte de vitesses/épicycloïdale et réponse de la masse de la carrosserie de l'ensemble du véhicule - qui contribuent chacun à l'efficacité énergétique globale du véhicule.

Contrairement au réseau électrique conventionnel, les véhicules électriques convertissent le courant continu en courant alternatif grâce à un onduleur électrique. Ces dispositifs produisent un signal de sortie dynamique transitoire, non sinusoïdal et modulé en fréquence, ce qui engendre une distorsion harmonique et une « ondulation » dans le couple de sortie. Ceci est à son tour source d'inefficacité et provoque du bruit et des vibrations structurelles à travers la structure du véhicule, ce qui peut entraîner des dommages dus aux vibrations dans certains cas.

nCode GlyphWorks propose des outils avancés de post-traitement du signal numérique pour analyser la puissance dynamique sur l'ensemble des systèmes de composants et des états de fonctionnement. Les données électriques et mécaniques sont combinées, et la puissance et les rendements sont calculés. Le calcul de la puissance lors de la phase de post-acquisition des données permet la mise en œuvre de scénarios d'analyse plus complexes. Par exemple, une caractérisation plus approfondie des performances de l'onduleur et du moteur électrique. Une analyse de sensibilité ou des scénarios hypothétiques peuvent être évalués afin d'optimiser le contrôleur du moteur électrique. L'analyse fréquentielle est utilisée pour évaluer les réponses dynamiques. Il est possible de déterminer l'effet des ondulations de couple sur les dommages induits par les vibrations. Il est possible de combiner différents états de fonctionnement discrets pour comprendre comment l'efficacité du véhicule est influencée par différents profils de fonctionnement réels.

Pour en savoir plus, consultez la série de webinaires sur les tests de batteries.

Évaluation de l'utilisation réelle des batteries et de l'efficacité des véhicules

L'autonomie d'un véhicule électrique varie considérablement en fonction de l'état des routes et des conditions de conduite rencontrées dans la réalité. L'énergie totale nécessaire pour propulser un véhicule et l'énergie totale qui peut être régénérée sont basées sur les quantités de facteurs cinétiques de l'ensemble du véhicule dans des conditions réelles : résistance au roulement, traînée aérodynamique, résistance au gradient et résistance inertielle.

La puissance réelle du véhicule et son rendement global peuvent être calculés à partir des données du réseau CAN et du GPS du véhicule. Les données obtenues à partir d'une grande flotte de véhicules peuvent être combinées dans nCode GlyphWorks pour identifier les différents profils d'utilisation et déterminer un client cible à 95 %. En comprenant les tendances de l'efficacité globale du véhicule au fil du temps, de meilleurs modèles de pronostic peuvent également être calculés pour améliorer la fiabilité réelle du véhicule et maintenir son état de santé (SOH).

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