致茂電子推出新型電池包功率級硬件在環(huán)測試臺架系統(tǒng),具備新能源汽車電池系統(tǒng)及其零部件之測試能力,包括電池模組、電池管理系統(tǒng)以及散熱冷卻系統(tǒng)等相關部件,并提供多樣化的硬體選擇進行集成,如直流電源供應器、電池充放電機、數(shù)位電表、絕緣量測儀、短路及過電壓保護裝置。
Chroma 8610電池包功率級硬件在環(huán)測試系統(tǒng)專門針對電池模組與電池包研發(fā)設計,結合即時硬體系統(tǒng)與開放式軟體架構,提供使用者彈性且功能強大的動態(tài)測試系統(tǒng),可導入實際車況進行充放電、CAN信號量測與控制、故障注入、絕緣量測及模擬充電樁充電等相關測試項目,并可于此臺架實現(xiàn)彈性化排列組合,借以模擬驗證成車環(huán)境最重要的復合工況及失效風險最高的復合操作情境(如:循環(huán)放電時的通訊與實體信號故障),在不需以實車進行測試的情況下對電池包進行更深入試驗、大幅提升開發(fā)效率。
8610系統(tǒng)整合Chroma自有的高性能170X0系列電池充放電機,用以模擬動力系統(tǒng)對電池包進行拉載與回充之動作,可于不同車輛行駛工況下,仿真電池包快速之動態(tài)充放電行為,除增加驗證可靠性外,并具有整車級之測試能力。另外測試過程中由電池包輸出之電能可透過Chroma充放電機回饋至電網(wǎng),以增加能量使用效率并幫助節(jié)省成本。
支持車輛開發(fā)流程與功能安全測試需求
▲ 車輛V型開發(fā)流程
Chroma 8610電池包功率級硬件在環(huán)測試系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)過往基本所需進行之功能與信號控制測試,亦包含實際功率行為驗證,相較傳統(tǒng)信號級HIL方案,8610系統(tǒng)更完整覆蓋EV高功率部件測試范圍。協(xié)助使用者針對電池包、電池模組、電池管理系統(tǒng)以及散熱冷卻系統(tǒng)等相關部件于車輛標準V型開發(fā)流程右端進行更多驗證工作,包含電池包系統(tǒng)級功能與各種復合工況測試,在進入成車試驗前即可早期發(fā)現(xiàn)問題并修正錯誤,有效降低開發(fā)成本并提高測試效率。
為涵蓋各種成車實際運作之復雜行為,近年來車輛產(chǎn)業(yè)大力推廣ISO 26262道路車輛功能安全規(guī)范做為各車廠與其供應商在產(chǎn)品開發(fā)上遵循之標準,ISO 26262由產(chǎn)品系統(tǒng)向下展開至硬體與軟體,針對安全要求提出應遵循之內(nèi)容 (功能安全要求→技術安全要求→硬體安全要求→軟體安全要求),于測試驗證部分則提及,不論在任何功能安全完整性(ASIL)等級下,都須進行硬體在環(huán)與故障注入試驗,以確保安全機制于整車層面上的正確性與失效覆蓋率之有效性。
8610整合故障注入單元(Fault Injection Unit),針對待測系統(tǒng)各類控制與通訊信號進行任意開短路故障測試,并可結合動態(tài)放電、絕緣阻抗變動與靜態(tài)充電?等車輛行為仿真,借以模擬驗證成車最重要且失效風險最高的復合操作情境,在不需實車情況下對電池包進行更深入試驗,協(xié)助完善ISO 26262流程中故障注入測試內(nèi)容,利于取得ASIL安全等級認證。
實現(xiàn)即時控制、數(shù)據(jù)采集、通訊與保護功能
Chroma 8610系統(tǒng)具有過流保護、過壓保護、欠壓保護、短路保護、溫度監(jiān)控等告警功能與保護機制,其控制軟體為開放式架構,可同步結合即時系統(tǒng)、功率設備、量測模組與仿真模型對電池包進行整車級的Real-time動態(tài)測試。
高彈性與直覺式人機操作介面
人機操作介面(UI Interface)為測試系統(tǒng)中非常重要之環(huán)節(jié),將直接影響研發(fā)測試人員操作便利性及測試執(zhí)行效率,Chroma 8610系統(tǒng)可針對使用者規(guī)劃內(nèi)容定制所需之各項功能,并整合各種儀器設備,建立操控與測試程式開發(fā)環(huán)境,可供使用者撰寫、修改測試程序,并允許使用者自行編輯修改UI畫面。主要功能包含:
設備及待測物參數(shù)顯示畫面
如電池充放電狀態(tài)、電壓、電流、功率、電量、保護告警、絕緣程度、?等,并能以數(shù)字、儀表及繪圖之方式即時更新數(shù)值變化。
測試專案所需設定之控制參數(shù)畫面
如電池充放電啟動與關閉、充放電電壓、電流、功率設定、絕緣量測啟動、故障注入信號選定、測試工況選擇等,并能以數(shù)位、拖曳及開關之方式改變控制數(shù)值。
整車等級動態(tài)充放電與復合工況應用
搭配Chroma 170X0系列電池充放電機,8610可模擬動力系統(tǒng)對電池包進行動態(tài)拉載與回充行為,并支援Altair Activate車輛模型及各種Simulink Model-Based之實時數(shù)學模型導入,透過NEDC、WLTP等國際標準車輛Driving Cycle實現(xiàn)整車等級電池動態(tài)充放電性能驗證,相較一般電池測試系統(tǒng),不需要先取得實際車輛運行之充放電記錄檔一次載入回放,可直接實現(xiàn)即時電池包動態(tài)測試功能。除此之外亦能將信號量測與控制、故障注入、絕緣量測及模擬充電樁充電等各測試功能,進行高彈性化排列組合以達成復合式工況,更深入對待測物進行試驗。以下舉例說明,載入實車路況后進行充放電,并模擬故障注入后即時改變充電動作。