Application Note
Application Note
Технологические термостаты как ключевые компоненты для тестирования инверторов
Растущие требования к электромобилям, такие как повышенный запас хода, возможность быстрой зарядки, улучшенное терморегулирование или новые стандарты безопасности, приводят к соответствующему повышению требований к компонентам автомобиля. Центральным компонентом системы привода является инвертор - высокопроизводительный электронный компонент. Компания AVL SET из Вангена (Германия) производит испытательные стенды для этих и других силовых электронных устройств и использует технологические термостаты LAUDA в качестве неотъемлемого компонента для кондиционирования образцов для испытаний. Вместе AVL SET и LAUDA делают возможными обширные электрические и тепловые испытания в реалистичных условиях, что способствует последующей надежности и функциональности.
Презентация AVL SET и LAUDA
Компания AVL SET со штаб-квартирой вВангене (Германия) является признанным производителем испытательных систем для силовойэлектроники в области электромобильности. Для тестирования и разработки инверторовкомпания специально разработала AVL Inverter TS, с помощью которогоможно надежно и эффективнотестировать все функции инверторов.
LAUDA является партнером по терморегулированию ипоставляет мощные процессовые термостаты LAUDA Integral, которые благодаря термоменеджменту делают возможным проведениемножества тестовых сценариев.
Функционирование и терморегулирование инверторов
У инверторов в электромобиле две задачи. С одной стороны, они преобразуют постоянный ток (DC), накопленный в батарее, в переменный ток (AC) для электродвигателя. С другой стороны, они отвечают и за обратный процесс - возврат энергии при рекуперации. Электродвигатель работает как генератор, преобразуя кинетическую энергию, высвобождающуюся при торможении, движении на спуске или при выбеге, в электрическую энергию. Протекающий здесь переменный ток должен быть преобразован обратно в постоянный ток для аккумулятора. Во время работы инверторы выделяют значительное количество тепла, особенно при высокой нагрузке. Это снижает их эффективность и срок службы. Чтобы сохранить максимальную эффективность преобразователя и предотвратить его перегрев, терморегулирование обеспечивает оптимальный отвод тепла через контур охлаждения.
Стресс-тесты инверторов
Инверторы и другие критически важные компоненты подвергаются интенсивным и всесторонним испытаниям в процессе разработки и проверки, чтобы обеспечить надежную и эффективную работу в будущем. Реалистичные условия, такие как полная нагрузка (например, ускорение), экстремальные температуры окружающей среды (зима/лето, очень жаркие или очень холодные климатические зоны) и изменяющийся расход хладагента, моделируются, подвергая инверторы воздействию широкого спектра сценариев. Для этого необходимы климатические камеры для имитации внешних климатических условий, а также технологические термостаты (см. рис. 1), которые имитируют терморегулирование (т. е. охлаждающий контур) автомобиля.
Технологические термостаты Integral используются в испытательных стендах, таких как стенды компании AVL SET, по всему миру. Они позволяют проводить, в частности, следующие сценарии испытаний.
Испытания на тепловую нагрузку и циклы
Чередование низких и высоких температур позволяет моделировать термомеханические нагрузки и проверять прочность преобразователя. Технологические термостаты позволяют устанавливать и контролировать температуру охлаждающей жидкости с высокой точностью (±0,1 °C) и имитировать экстремальные температурные циклы в диапазоне от -40 до 140 °C.
Тесты эффективности
Тесты эффективности позволяют определить, как температура и расход охлаждающей жидкости влияют на эффективность преобразователя. Технологические термостаты обеспечивают стабильные условия работы, точно регулируя температуру охлаждающей жидкости и сводя к минимуму тепловые колебания. Это очень важно для проверки эффективности и надежности преобразователя при различных условиях нагрузки.
Предельные испытания
Для проверки полной функциональности инвертор также тестируется в экстремальных ситуациях, например, при холодном пуске. В этом случае высокая потребность электродвигателей в мощности при запуске приводит к выделению значительного количества тепла на преобразователе. Чтобы защитить компактный компонент от перегрева, необходимо немедленно обеспечить адекватный отвод тепла. Для этого технологический термостат в сочетании с блоком управления потоком должен очень быстро обеспечить объемный поток предварительно темперированной охлаждающей среды. Таким образом, температура охлаждающей среды и переменный расход используются для быстрого управления теплоотводом и приведения или поддержания преобразователя в рабочем температурном режиме.
Испытания на срок службы
Профили температурных циклов и регулируемый объемный расход используются для реалистичного тестирования срока службы компонентов преобразователя и его электронных функций. В процессе термостатирования технологические термостаты должны компенсировать как отходящее тепло от преобразователя , так и влияние моделирования окружающей среды в климатической камере. Для получения реалистичных результатов во время испытаний должна использоваться та же охлаждающая жидкость, что и в последующей активной системе. Термостаты LAUDA Integral могут работать с реальными охлаждающими жидкостями и отвечают требованиям к температурному диапазону от -40 до 140 °C и точности регулирования (±0,1 °C). В качестве дополнения к системе предлагаются как блок управления потоком, так и блок заполнения и слива (см. рис. 2).
Заключение
Технологические термостаты, такие как LAUDA Integral, дополняют испытательные стенды (например, AVL Inverter TS) и испытательные центры, позволяя производителям проверять терморегулирование преобразователей и анализировать их работу в широком диапазоне рабочих условий. Воспроизводимость и надежность данных, полученных в результате анализа и проверки, в решающей степени зависят от термостата процесса в сочетании с системой управления потоком. Дополнительные расширения системы, такие как блок заполнения и слива, также делают Integral идеально подходящим для серийных испытаний, поскольку они стандартизируют смену образцов, повышают эффективность испытательного стенда и обеспечивают воспроизводимость результатов.
Узнайте, как наши решения могут повысить эффективность ваших процессов
Максимальная связность, производительность и динамика; встроенный байпас для большей гибкости и простоты эксплуатации делают линейку Integral идеальными термостатами для многих сценариев. Будь то аэрокосмическая или автомобильная промышленность, химическая или фармацевтическая промышленность или биотехнология, три варианта Integral (T, XT и P) являются надежными и проверенными помощниками. Во многих областях применения моделей Integral, таких как регулирование температуры в чувствительных к давлению стеклянных реакторах, решающее значение имеют насос и давление подачи технологических термостатов. В этом отношении мы смогли значительно усовершенствовать новые технологические термостаты Integral. Благодаря улучшенной производительности насоса, устройства достигают замечательного увеличения объемного расхода до 120 л/мин и максимального давления подачи до 6 бар.
Найдите подходящее устройство для вашего применения
В вашем сравнительном списке уже есть три продукта.
Для сравнения других продуктов удалите один из продуктов в вашем сравнительном списке.
