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EV能量与热管理的理想之选——下一代数据采集仪
返回上一页前言
在电动汽车（EV）的开发中，能量管理与热管理密切相关。例如，EV空调系统的功率消耗会影响续航里程和性能，因 此降低空调能耗是一项重要任务。为此，准确评估热泵和热回收系统的效率至关重要。不仅需要测量功率消耗量，还要测 量产生的热量，以优化整车的能量分配。
此外，快速充电时，电池内部温度会升高，若不加以控制，可能导致电池性能下降，存在安全隐患。因此，需要将充 电过程中的电流控制和冷却系统的温度管理紧密结合。
为了提高EV整体的能效和安全性，必须实时监控功率和温度变化，并保持二者的最佳平衡。
然而，在实际开发现�。β屎臀露韧ǔ７直鹩刹煌璞覆饬浚贾率萃胶驼虾姆汛罅康娜肆τ氤杀�。
若能够在一个系统中实时高精度地同步获取这些数据，会有什么效果呢？
本文将介绍EV在能量与热管理方面面临的挑战及相应的解决方案。
目标客户
· EV动力总成系统的控制开发负责人
· 空调系统的开发工程师
· 电池管理系统的开发工程师 ·大型评估系统的集成工程师
课题：功率与温度数据无法同步，控制优化难以推进
EV的高效运行需要实时准确地掌握热量产生和能量分配情况。但在多数开发中，仍依赖以下设备配置：
· 通过通用数据采集器DAQ进行温度测量
· 借助支持高压输入的专用设备进行功率测量
此类配置会引发以下问题：
· 数据时间戳不一致，相关性分析困难
· 无法识别温度变化与功率变化的因果关系
· 测试后的数据整合与处理耗时较长
解决方案：可同时测量功率与温度的集成系统
HIOKI的�？樾筒杉低�"LR8100系列"及其扩展�？镸7103(功率用)与M7100(温度用)，可提供能同步采集功率与温度数据的集成测量解决方案。
主要特点
· 最快5ms周期的功率运算（有功功率无功功率视在功率）
· 支持DC 1500V的高压安全设计
· 热电偶输入可扩展至最大3000通道
· 可从丰富的电流传感器产品系列中，选择最适配的尺寸与额定规格
· 支持CAN
· XCP协议，便于与上位系统连接 ·通过光纤链路可实现最多120通道的功率测量
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| 可简单快速地完成发动机舱内的繁杂作业，大幅 缩短燃油消耗测试及性能测试的准备时间。 | 在布线复杂或狭窄的空间中，也能轻松安装多个 传感器。 | HIOKI 的测量仪能够对 EV 各个组件的多个点位进 行功率测量。 | ||
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| 可高精度地测量电芯的温度，及时发现过热迹象。 | 同时监控空调的吸气、排气及管道温度，为性能 评估和异常检测提供支持。 |
应用实例介绍
例：功率综合监控系统
测量对象 ：
· DC/DC转换器效率测量
· 驾驶模式中电池及各类组件的功率测量
· 通风口、车辆内部、外部环境和电池温度测量
· 整车能耗测量
课题 ：
· 外界温度和驾驶模式影响功率和温度变化
· 无法锁定效率下降的区域，控制系统优化困难
· 测量点位多，需准备多台测量仪
· 车辆内部测量空间狭窄，难以连接多台电流传感器
· 大量测量数据的收集方法
解决方法 ：
· 实现单台设备同步测量高精度的功率与温度
· 通过M7103，以最快5ms周期记录电池及各组件的功率变化
· 通过M7100，同步测量电池温度及冷却系统温度
· 利用小型轻量化的钳形传感器CT6830系列，实现实车环境下的多点测量
· 通过CAN输出大量数据，与上位系统实现数据整合 ·生成温度×功率的相关图谱，优化控制参数
应用效果 ：
· 通过可视化降低能耗的效果，避免冷却效果的过度控制
· 通过热力图明确冷却性能与续航里程的权衡点
· 可在实车环境（最大限度减少对热损失及气动性能影响的状态下）开展测试
· 可单设备实现高精度的功率和温度测量
· 以5ms的间隔准确捕捉急剧的功率变化
· 同时监测电池及冷却系统温度
· 通过小型传感器可实现多点测量及CAN数据整合
总结
电动车的能量管理与热管理在延长续航里程、提高充电效率及维持舒适的温热环境方面发挥着重要作用。实现优化的 关键在于同步测量多通道且高精度的功率和温度。
LR8101和LR8102作为可单机同步测量功率与温度的高精度数据采集仪，能够为解决这些问题提供有力的支持。
将EV开发中的“隐形能耗”转化为“可见的改善”，推动下一代EV的开发品质更进一步。
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使用的产品
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| 数据采集仪 LR8101，LR8102 |
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