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Para sistemas de baterías en vehículos

La electrificación de vehículos ha empujado a los coches de pasajeros al transporte comercial e industrial, lo que ha forzado a la electrónica de la automoción a evolucionar constantemente. Mientras que este área tecnológica estuvo centrada en el ocio, a la navegación y a los sistemas de confort, la industria ahora ha virado su punto de atención a una mayor potencia, mayores tensiones y hacia los sistemas de gestión de energía.

Esta potencia no solo está localizada a una batería y motor eléctrico, el grupo motopropulsor y sistemas de gestión de potencia también tienen requisitos de potencia similares. Para poder mantener las exigencias cambiantes de los vehículos eléctricos, el desafío para los ingenieros de ensayo es conservar las tendencias y evitar la adquisición de nuestros equipos de ensayo cada pocos meses.

La línea de EA Elektro-Automatik de fuentes de alimentación DC, cargas electrónicas y fuentes de alimentación bidireccionales disponen de funciones que permiten la flexibilidad para ensayar múltiples equipos y aún así cumplir las necesidades futuras. La serie de productos PSI, EL, ELR y PSB de EA pueden suministrar hasta 2000V, contar con autoranging real y un generador de funciones y forma de onda arbitraria integrado.

Esta flexibilidad permite que EA genere y extraiga la potencia necesaria para simular o probar cualquier equipo de potencia en un vehículo eléctrico y el generador de forma de onda abitrario permite al usuario simular condiciones del mundo real.

Véase nuestras soluciones de ensayos de automoción específicos más abajo para más información

Soluciones para aplicaciones

Ensayo del sistema de carga

Los cargadores integrados (OBC), sistemas de carga enchufables y cargadores inalámbricos

Una de las principales cuestiones a la hora de decidir la adquisición de un vehículo eléctrico es cómo y dónde deberá cargarse. Esta cuestión tiene a la industria automovilística avanzando con diferentes conceptos de carga para reducir el impacto que la carga tiene en el motor. La tendencia hacia el futuro parecen ser mayores tensiones que requieren corrientes más pequeñas y menos cobre. Mientras la industria acuerda los distintos estándares, ensayar estos conceptos requiere de fuentes de alimentación que puedan satisfacer los requisitos de alta y baja tensión de los que disponen la mayoría de estos cargadores.

La línea de EA de fuentes de alimentación DC con autoranging puede satisfacer estas cambiantes demandas. El autoranging permite al usuario conseguir una potencia completa en un rango de tensión amplio en lugar de simplemente a tensión máx. como las fuentes de alimentación DC tradicionales. EA también dispone de modelos 1000V, 1500V y 2000V que ofrecen densidad de alta de potencia, capacidad bidireccional, generadores de funciones, capacidad regenerativa, y emisiones EMC muy bajas para cumplir los requisitos cada vez más elevados para sistemas de carga eléctrica.

Ventajas de EA:
  • Autoranging
  • Densidad de potencia
  • Simulación de batería
  • Bidireccional y regenerativo
  • Forma de onda arbitraria y generador de funciones
  • EMC bajo
  • Tensión nominal de hasta 2000V
  • Conexión paralela Plug and play

Ensayos del convertidor DC-DC

Los convertidores DC a DC en vehículos eléctricos se usan para convertir tensiones de batería (200-800V) a diferentes tensiones DC (12-48V) usados por los auxiliares. Probar estos equipos requiere de una entrada DC y una carga para conectar la salida DC. La línea de fuentes de alimentación y cargas cuentan con varias opciones de baja y alta tensión para cumplir estas necesidades. Las fuentes de alimentación bidireccionales de EA, las series PSB 9000 y 10000 pueden usarse para generar y extraer tensión, permitiendo a los ingenieros de pruebas suministrar potencia en ambas direcciones y minimizar los equipos de pruebas requeridos.

El generador de funciones integrado se puede usar para ensayar situaciones del mundo real como el encendido o apagado repetitivo de los faros o la conexión de la calefacción al máximo en medio del invierno. La imagen 2 muestra una configuración de ensayo típico con dos pared de PSB para probar ambos extremos de los convertidores DC a DC. Debido a la alta eficiencia de las PSB, solo se pierde entre el 5 y el 10% de la potencia durante estos ensayos, mientras que el resto de la potencia se recupera para la red eléctrica local.

Ventajas de EA:
  • Autoranging
  • Densidad de potencia
  • Simulación de batería
  • Forma de onda arbitraria y generador de funciones
  • EMC bajo
  • Tensión nominal de hasta 2000V
  • Conexión paralela Plug and play de hasta 2 MW
  • Alta eficacia de hasta el 96%

Ensayo de inversión de la tracción

En los vehículos eléctricos los motores se impulsan por corriente AC pero la mayoría de los vehículos se propulsan con DC. Esto tiene sentido ya que la fuente de potencia son baterías. Para minimizarlo se usan inversores de tracción para convertir la potencia de la batería al motor y viceversa. Los inversores de tracción también se usan para asistir en el frenado regenerativo, impulsar la tensión y la protección de conmutación. La imagen 3 muestra una aplicación de las fuentes de alimentación PSB bidireccionales de EA usada para ensayar un inversor de tracción (equipo bajo prueba) impulsado por un motor eléctrico.

La PSB puede suministrar potencia al inversor de tracción mientras simula una batería y extraer potencia cuando el motor se transforma en un generador para cargar la batería durante el frenado. El autoranging de EA ofrece un rango de salida flexible comparado con las fuentes de alimentación DC tradicionales haciendo que esté disponible la salida de potencia completa mientras disminuye la salida de tensión. Eso quiere decir que las cargas y fuentes de alimentación DC de EA pueden sustituir varias fuentes DC tradicionales que se necesitan habitualmente para cubrir los puntos de funcionamiento de tensión más alta/corriente más baja y tensión baja/corriente más alta del inversor de tracción.

Ventajas de EA:
  • Autoranging
  • Densidad de potencia
  • Simulación de batería
  • Forma de onda arbitraria y generador de funciones
  • Modelos de tensión de hasta 2.000V
  • EMC bajo
  • Conexión paralela Plug and play de hasta 2 MW

Ensayos de luces, relés, sensores y otros accesorios

Además de los componentes principales del vehículo eléctrico, existen numerosos componentes tanto en los vehículos a motor eléctricos y de combustión que también funcionan con potencia DC. Como muchos de los componentes en un vehículo, las tensiones necesarias para alimentarlos pueden oscilar desde el estándar de 12 V hasta los 1000 V o más. Con tanta variedad los ingenieros de pruebas se ven obligados a adquirir varias fuentes de alimentación DC tradicionales para ensayarlo todo. Las cargas y fuentes de alimentación DC de EA usan una combinación de densidad de alta potencia y autoranging para cubrir un rango de funcionamiento mucho más amplio y, en última estancia, ahorrar valioso espacio en rack y costes. Si es coste es un factor importante en su decisión,

la altísima eficiencia de EA puede ahorrarle hasta $1000 o más al año solo en costes energéticos. La integración en ATE también se simplifica usando módulos Anybus para las comunicación con opciones como CANopen, CAN, Ethernet, Profibus y mucho más.

EA Advantages:
  • Autoranging
  • Densidad de potencia
  • Simulación de batería
  • Forma de onda arbitraria y generador de funciones
  • Modelos de tensión de hasta 2.000V
  • EMC bajo
  • Conexión paralela Plug and play de hasta 2 MW

Ensayos en células de combustible, baterías y sistemas de gestión de baterías

La fuente de potencia para vehículos eléctricos son las baterías, células de combustible y sistemas de gestión de baterías. Con tanta demanda de potencia en todas las partes del vehículo, es obligatorio que las baterías y las células de combustible se ensayen simulando las condiciones del mundo real. Arranques, paradas, hora punta a temperaturas de 100 grados con el aire acondicionado son situaciones en las que pueden encontrarse los vehículos eléctricos en la carretera y la habilidad de recrear estos escenarios es necesaria para cumplir distintos tipos de estándar de pruebas de automoción.

La función integrada y el generador de forma de onda arbitraria en las fuentes de alimentación DC, cargas y fuentes de alimentación DC bidireccionales de EA, simplifican el proceso de simulación de distintas condiciones de conducción. También se incluyen funciones de pruebas de baterías para cargar o descargar baterías automáticamente. La capacidad bidireccional de la serie PSB de EA puede simular con precisión una batería para ensayar sistemas de gestión de batería sin tener que esperar a que esta se cargue o se descargue a un estado específico.

Ventajas de EA:
  • Autoranging
  • Densidad de potencia
  • Simulación de batería
  • Funciones de ensayo de célula de combustible y batería
  • Forma de onda arbitraria y generador de funciones
  • Modelos de tensión de hasta 2.000V
  • EMC bajo
  • Conexión paralela Plug and play de hasta 2 MW

Battery test

Fuel cell test

Battery managementsystem test

Casos prácticos

PSB 9000 para LV 123

Estándar de ensayo de automoción para BMW, Audi, Daimler, Volkswagen y Porsche

LV 123 es un estándar de prueba desarrollado para los fabricantes de equipos originales del sector de la automoción alemanes que prueban las características eléctricas y los componentes y seguridad de los componentes de alta tensión en vehículos de carretera. Los ensayos están diseñados para llevar a esos componentes eléctricos en vehículos de carretera a situaciones en las que la tensión de entrada o la demanda es inferior o superior a la normal para garantizar que el equipo seguirá funcionando. Estos ensayos son similares a las condiciones extremas del mundo real que los equipos podrían llegar a encontrarse durante su funcionamiento. La labor del ingeniero de pruebas es reproducir las formas de onda o secuencias de ensayo para garantizar que el equipo seguirá funcionando. Con el generador de funciones y la forma de onda arbitraria integrada de EA, el usuario dispone de cuanto necesita para programar con precisión formas de onda que recreen los requisitos de pruebas incluidos en el estándar LV 123.

En este caso, la serie de fuentes de alimentación DC bidireccionales PSB 9000 se usó para recrear las condiciones de pruebas descritas en el estándar LV 123. A continuación podrás ver tres ejemplos: la capacidad de funcionamiento límite superior, la capacidad de funcionamiento límite inferior y la capacidad de funcionamiento de límite alto. Como puede ver en los ejemplos, la serie PSB reprodujo fácilmente la forma de onda especificada con gran precisión. Normalmente, este tipo de prueba se desarrolla con una fuente de alimentación DC y/o una carga electrónica DC alimentada por un generador de forma de onda para crear formas de onda. La PSB puede actuar como fuente o sumidero según lo requiera el ensayo así como crear una forma de onda arbitraria. Ser capaz de realizar todo esto con una única unidad ahorra tiempo, costes y, lo que es más importante, complejidad.

Capacidad de funcionamiento de límite superior

Capacidad de funcionamiento de límite inferior

Capacidad de funcionamiento de límite alto