文章：瞬时测量电力的介绍

EPT白皮书

测试移动电源、瞬态电源、车内电源和效率的工作有几个独特的挑战。一个是没有稳定的频率：车辆速度不断变化--增加或减少。只有在非常罕见的情况下，司机才会坐上汽车，在整个旅程中以固定的速度行驶。

瞬态功率测试实例

电动滑板车移动电源测试

这个瞬时功率测试的例子是在一辆电动滑板车上完成的。三相电压电缆被拉出来，安装在船上的HBK Genesis测试系统上，并连接到12伏的电池上。然后，它被连接到一台计算机上进行数据采集和可视化。这种设置如上图所示。然后骑着滑板车在一个轨道上行驶，这个轨道上有一个小山，并现场采集数据。

以各种方式实现实时数据的可视化

这个系统，特别是软件，在获取数据的同时，有一些有趣的事情。数据可以通过各种方式进行可视化。在上面的截图中，可以看到显示一些原始痕迹的随机抽样事物。这些痕迹是高速BWM原始信号。这就是信号在高采样率下的样子。

显示一些有效值的平均值，这使人们有机会查看信号的稳态值或平均值，以看到现场发生的变化。很难看到一个电流峰值和另一个电流峰值之间的变化，但有效值要明显得多，因此在车内观察有效值可以成为一个真正强大的工具。

该有效值电流和有效值电压功率的数字读数为驾驶员提供了关于他们所取得的分数的反馈。然后，司机或乘客可以在达到他们想要的某个电压或电流后，在任何数值上抛出一个触发器。

如上所示，在车辆中或在驾驶周期中可能有的实时显示中，ID和IQ是实时计算的。这些都以时间追踪和X、Y图的形式显示。有很多方法可以使数据可视化，其中任何一个点都可以被触发。

这些触发器可以被抛出，以绘制出一个实时的效率热图，如下图所示，并对一些东西进行逆向工程，以了解完整的效率是什么，然后查看所有的信号，对我们的车辆正在做什么有一个很好的了解。

驱动循环和车内测试需要动态功率测量。动态功率有很大的重要性。

这第一张图--加速度--显示了滑板车从零加速到某一速度。电流用红色表示，电压用蓝色表示，然后功率、无功功率和视在功率分别用黑色、粉红色和黄色表示。可以看到启动滑板车所需的回力。滑板车的逆变器随后激活，PWM启动。有一个小的内冲，然后随着该频率的增加和滑板车的速度，可以看到带子变得越来越紧。有一点超调，然后是比较稳定的状态。

在整个记录过程中，可以看到黑色的周期检测一直在跟踪该电流。循环检测允许在频率变化时对信号进行测量。当电流值接近于零时，频率在增加。然后是功率值随着车辆功率的增加而稳步上升。在滑板车被踢的地方，有一点电流涌入，因为电力实际上被投入到系统中。随着该功率的增加，有来自山丘的风向，这些风向导致功率在增加时出现真实世界的振荡。在这之后，额外的功率会产生过冲。在这些动态情况下，所消耗的电力比正常情况下要多。

这是一个有价值的工具，可以了解车辆在实际驾驶员、实际动力系统和实际道路条件下能走多远。动态测试使用户能够描述真实世界的情景。它对车辆的范围有一个准确的估计，并允许对动力系统进行优化，以便在EPA驱动或管理机构驱动的测试中表现更好。

该分析显示了用滑板车进行跳跃时的情况。它在一个稳定的状态下运行，然后随着跳跃，频率迅速加快，因为现在没有负载。它正试图保持一个扭矩，但它只是打开，车轮在旋转。然后滑板车降落，有一个大的电流涌入，这对系统来说是一个相当大的创伤状态。速度增加，动力减少，然后实际车轮的惯性进入再生。在这之后，力量又有了很大的跳跃。

这些不一定是我们在驾驶周期测试中会考虑的事情。然而，在研究车辆运行时，这是一个重要的问题--系统如何处理意外的干扰，如车轮飞到空中，或车辆撞到冰面而滑倒？
了解这类情况可以增加车辆的经验和操作，有助于防止下游和车辆寿命中的许多问题。这是非常有价值的信息，可以捕捉到所有可能发生的怪事，并确定如何保持电流不超过某个阈值，以保持系统的寿命，防止过热和退磁，并避免因真正快速的扭矩反应而破坏齿轮箱。

可以在测功机、底盘测功机和车辆运行中进行驱动循环。这组图显示了围绕一个电路的一圈，模拟了一个有加速和减速的驱动周期。电压（蓝色）和电流（红色）激增、下降并降至零。车辆速度或车辆频率（黑色）显示，滑板车正在加速、减速、处于零度、踢踏等。可以跟踪车辆路径，了解哪些事情，如跳跃，发生在哪里。

通过动态功率跟踪和使用周期检测器跟踪基本面，可以看到系统何时进入再生，何时出现硬加速，以及何时浪费功率。这一切都可以实时转化为能源。这使用户能够在一段时间内跟踪所使用的能源，这很重要，因为能源使用量转化为续航能力。同样的距离，需要使用的能量越少，范围就越大，车辆的效率也就越高。

通过了解某个功率峰值是如何影响所使用的能量的，可以通过更有效地处理再生等事情来优化系统超速周期。

驱动循环测试

这些描绘真实世界场景的驱动循环可以在测功机上进行拍摄和重放。你可以把设备从车上拿下来，带到测试台上，然后复制扭矩-速度组合。上面的图片显示了世界协调轻型车辆测试（WLTC）的扭矩模式（红色）和速度模式（蓝色）。很明显，为了获得该驱动循环的给定速度，需要施加一定的扭矩。在这个30分钟的测试中，也测量了扭矩和速度的电机损失，这表明机器的损失来自于不同的元素。缠绕的温度。这些都是可以在底盘测功机上进行的，也可以在道路上进行，或者在研发用的测功机上进行。这些测试帮助你了解你的损失最高的地方，这样你就可以开始尽量减少损失。

三相滑板车--跳跃和降落

很多时候，特别是当我们在研究瞬时状态时，了解控制器如何处理这种情况是很重要的。控制器在瞬态过程中的表现是否可以接受？了解机器控制器可能在做什么，对于校准和逆向工程或基准测试是很有用的。了解校准对客户体验很重要。

跳跃情况被绘制在空间矢量平面上（如上图所示），以形成一个关于控制器如何处理这种给定的瞬态情况的想法。

第一张图显示，有一个高基本频率的低扭矩，然后当车辆降落时，会有大量的电流和扭矩。然后可以看到磁化中的磁通量。