Das Arbeitsprinzip der intelligenten Ausrüstung für Alterungstests der CPET-Fahrzeugstromversorgungseinheit
Die On-Board-Stromversorgungseinheit ist die zentrale „Energiezentrale“ eines Elektrofahrzeugs und integriert drei Schlüsselkomponenten: den On-Board-Ladegerät (OBC), den DC/DC-Wandler und die Hochspannungsverteilerbox (PDU). Sie kann je nach Anwendungsanforderungen als eigenständige Einheit oder als Zwei-in-Eins/Drei-in-Eins/Multi-in-Eins-integrierte Einheit konzipiert werden. Als Kernmodul der „elektronischen Steuerungsbaugruppe“ des Fahrzeugs übernimmt sie die Kernfunktionen der Umwandlung, Übertragung und Verwaltung von elektrischer Energie zwischen dem externen Stromnetz und der Batterieversorgung, dem Hochspannungssystem und dem Niederspannungssystem. Sie bestimmt direkt die Ladegeschwindigkeit, die Leistungseffizienz und die Betriebsstabilität des Elektrofahrzeugs. Die Produktzuverlässigkeit ist auch eine wichtige Garantie für die Sicherheit und die Kernleistung des gesamten Fahrzeugs. Daher ist die Durchführung von beschleunigten Dauer- und Lebensdauertests an der On-Board-Stromversorgungseinheit im Stadium des Fertigprodukts ein wichtiger Abschnitt für die Produktqualitätsprüfung, und professionelle Alterungsprüfgeräte sind die zentrale technische Unterstützung für diesen Prozess.
Die intelligente Testanlage für die integrierte Flüssigkeitskühlung zur Temperaturregelung von CPET-Stromversorgungseinheiten für Neufahrzeuge wurde speziell für Stromversorgungseinheiten von Fahrzeugen (Drei-in-Eins/Multi-in-Eins) entwickelt und konzipiert. Sie kann Langzeit-Alterungstests, Zuverlässigkeitsprüfungen, thermische Managementanpassungen und Simulationstests unter extremen Bedingungen durchführen. Sie löst präzise die branchenüblichen Schmerzpunkte traditioneller luftgekühlter Alterungsgeräte, wie ungleichmäßige Temperaturverteilung, geringe Temperaturregelgenauigkeit, unzureichende Wärmeableitungskapazität und die Unfähigkeit, die tatsächlichen Flüssigkeitskühlbedingungen von Fahrzeugen zu reproduzieren. Sie bietet professionelle und effiziente Testlösungen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit von Stromversorgungseinheiten für Fahrzeuge.
Diese Anlage simuliert, beschleunigt und verstärkt die elektrischen, thermischen, mechanischen und umweltbedingten kombinierten Belastungen, denen die On-Board-Stromversorgungseinheit während des tatsächlichen Gebrauchs ausgesetzt sein kann. Sie kann potenzielle Konstruktionsfehler, Leistungseinbußen und Ausfallmodi des Produkts in einem viel kürzeren Zeitraum als die tatsächliche Produktlebensdauer aufdecken. Dies liefert eine wissenschaftliche und präzise experimentelle Datenbasis für die Optimierung des Produktdesigns, die Prozessverbesserung und die Erhöhung der Zuverlässigkeit.
Die Anlage verwendet die Kernarbeitslogik „maximale Leistungsbelastung + Flüssigkeitskühlungs-Temperaturregelzyklus + Ultrahochtemperatur-Umgebungstemperaturregelung + multidimensionale Überwachung mehrerer Parameter + intelligente Closed-Loop-Kollaborationssteuerung“, um die realen Arbeitsszenarien der On-Board-Stromversorgungseinheit präzise zu reproduzieren. Das Kernarbeitsprinzip ist wie folgt:
Wenn die getestete On-Board-Stromversorgungseinheit kontinuierlich unter Volllast- oder variablen Lastbedingungen arbeitet, erzeugen die internen OBC-, DC/DC-Leistungskomponenten, Induktivitäten, Kondensatoren und andere Kernkomponenten einen großen Wärmeverlust. Die Anlage verwendet einen speziellen Flüssigkeitskühlkreislauf, um das Kühlmittel präzise in die internen Strömungskanäle der Stromversorgungseinheit zu leiten, die entstehende Wärme abzuleiten und durch präzise Temperaturregeltechnologie die Temperatur der Kernkomponenten im eingestellten Bereich von 85 °C bis 125 °C zu stabilisieren.
Gleichzeitig erfasst das System gleichzeitig Schlüsselparameter wie Temperatur, Durchflussrate, Druck, Spannung, Strom, Effizienz, Isolierung usw. aus allen Dimensionen und gibt sie in Echtzeit an die zentrale Steuereinheit zurück. Es passt dynamisch die Kühlleistung des Flüssigkeitskühlsystems und die Intensität der Leistungsbelastung an und etabliert ein „thermisch-elektrisch-fluidisches“ Multi-Closed-Loop-Kollaborationssteuerungssystem. Es simuliert präzise extreme Arbeitsbedingungen wie Hoch- und Tieftemperaturzyklen, thermische Schocks, kontinuierliche Volllast und Start-Stopp-Schocks des gesamten Fahrzeugs, wodurch eine effiziente Beschleunigung des Produktalterungsprozesses und eine präzise Aufdeckung von frühen Ausfallproblemen erreicht wird.
Um eine hochpräzise Reproduktion der tatsächlichen Temperaturbedingungen des gesamten Fahrzeugs zu erreichen, ist die Anlage mit zwei Kern-Temperaturregelgeräten ausgestattet: dem Flüssigkeitskühlungs-Temperaturregelkreislaufsystem und dem Umgebungstemperaturregelkreislaufsystem. Es integriert den klassischen PID-Regelalgorithmus und den KI-intelligenten Algorithmus, um die Temperaturregelungslogik zu konstruieren. Es kann flexibel an die Testanforderungen angepasst werden und die Temperaturumgebung der Stromversorgungseinheit des Fahrzeugs im tatsächlichen Betrieb des gesamten Fahrzeugs effizient reproduzieren, wodurch die Authentizität und Genauigkeit des Testszenarios gewährleistet wird.
Die Anlage ist mit einem vollständigen extremen Leistungsbelastungssystem ausgestattet, das die tatsächliche Leistungsumgebung des Produkts vollständig reproduzieren kann: Das AC-Eingangsende kann eine 3-Phasen-/1-Phasen-AC-Stromversorgung von 220 V/380 V liefern, die die tatsächlichen Eingangsszenarien von Haushaltssteckdosen und öffentlichen AC-Ladestationen präzise simuliert, ±20 % Spannungs- und Frequenzschwankungen sowie harmonische Einspeisung unterstützt und anormale Arbeitsbedingungen wie instabile Netzspannung und harmonische Störungen reproduzieren kann; das DC-Hochspannungsende kann eine Hochspannungs-DC-Quelle von 300 V bis 1200 V ausgeben, die verschiedene Betriebszustände von Leistungsbatterien wie Vollladung, Entladung und dynamische Spannung präzise simuliert, Spannungsstufenänderungen und Welligkeitsüberlagerung unterstützt und alle Arten von Leistungsarbeitsumgebungen des Fahrzeugstromsystems während des Fahrzeugbetriebs abdeckt.
Gleichzeitig ist die Anlage mit einem leistungsstarken Multi-Parameter-Überwachungs- und Datenerfassungssystem ausgestattet, das eine präzise Erfassung, effiziente Speicherung und intelligente Verwaltung von allumfassenden Daten während des Testprozesses ermöglicht. Es kann die Erfassung und präzise Steuerung der Umgebungstemperatur sowie die Erfassung von Durchfluss, Druck, Füllstand, Mediumtemperatur und Leckagezustand des Flüssigkeitswegsystems, die hochpräzise Erfassung von elektrischen Parametern wie Spannung, Strom, Leistung, Isolationswiderstand, Leckstrom usw. und die allumfassende Erfassung von Produktfunktionen einschließlich OBC-Ladestatus, DC/DC-Ausgangsspannungsstabilisierungsleistung, PDU-Ein-/Ausschalt- und Schutzfunktionen, CAN/LIN-Kommunikationsstatus und Fehlercode-Auslesung abschließen. Das System unterstützt die Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung mit anpassbarer Abtastfrequenz, ermöglicht die lokale sichere Speicherung von Alterungsprüfdaten und unterstützt die nahtlose Verbindung mit dem MES-System des Unternehmens für den Upload von Daten in die Cloud. Es verfügt über Funktionen wie die Anzeige von Testverlaufskurven, die automatische Generierung von Alterungsprüfberichten und die intelligente Analyse von Produktfehlermodi und liefert umfassende und präzise Datenunterstützung für die Optimierung des Produktdesigns und die Prozessverbesserung.
Intelligente Steuerung und All-Szenario-Sicherheitsschutz sind die Kernwettbewerbsvorteile dieser Anlage: Das System verwendet eine hochstabile Architektur aus industriellem SPS + PC-Software, ist mit professioneller Alterungsprüfsoftware für die Computerüberwachung ausgestattet, unterstützt Benutzer bei der Anpassung des Alterungsprüfprozesses, kann Schlüsselparameter wie Alterungsdauer, Leistungskurve, Temperaturkurve und Zykluszeiten flexibel einstellen und realisiert die automatische und intelligente Multi-Closed-Loop-Kollaborationssteuerung des Testprozessablaufs „Leistungsbelastung → Wärmeentwicklung → Flüssigkeitskühlung → Temperaturrückmeldung → dynamische Anpassung der Belastung/Kühlung“.
In Bezug auf den Sicherheitsschutz verwendet das System ein umfassendes, szenariobasierte Design. Es kann innerhalb von Millisekunden schnell reagieren und eine Notabschaltung für verschiedene anormale Situationen auslösen, die während des Betriebs der Anlage auftreten können, wie Überhitzung, Überspannung, Überstrom, Unterspannung, Leckage im Flüssigkeitsweg, Isolationsfehler usw., und gewährleistet so die Sicherheit der Prüfanlage und der geprüften Produkte. Gleichzeitig unterstützt die Anlage mehrere industrielle Kommunikationsmethoden wie CAN3.0, CANFD, RS485 und TCP/IP, die eine Fernüberwachung des Prüfprozesses in Echtzeit und eine vollständige Rückverfolgbarkeit der Testdaten ermöglichen, was die Effizienz und den Bedienkomfort von Alterungsprüfungen erheblich verbessert.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die intelligente Testanlage für die integrierte Flüssigkeitskühlung zur Temperaturregelung von CPET Zhongyuan New Energy Vehicle Power Supply Assembly im Wesentlichen eine professionelle Zuverlässigkeitsprüfplattform für Stromversorgungseinheiten von Fahrzeugen ist, die Zeitbeschleunigung und Drucksimulation integriert. Sie erreicht eine „kurzfristige Vorverlegung“ der Produktlebensdauer im Laborumfeld durch präzise Multi-Physik-Feld-Kopplungssteuerung und beschleunigte Spannungstechnologie. Sie komprimiert die Risiken der Nutzung von Stromversorgungseinheiten von Fahrzeugen auf der Straße über Monate oder sogar Jahre auf wenige Tage, ermöglicht eine frühzeitige Erkennung und Behebung und bietet entscheidende technische Ingenieurunterstützung zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Sicherheit von Elektrofahrzeugen mit neuer Energie. Gleichzeitig bietet sie auch Kerntechnologieunterstützung für die schnelle iterative Aktualisierung und kontinuierliche Qualitätsverbesserung von Stromversorgungseinheiten für Fahrzeuge.
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