原创 如何实现高压环境下的逆变器交直流电压、电流的安全测量？

在当前新能源车辆异军突起的环境下，不管是混合动力还是纯电动汽车，其“三电”系统的开发、测试和验证所面对的往往都是上千伏的高压，为此，从传感器到数据采集的高压安全是这些系统的关键要求。

Vector公司携手CSM公司，推出的高压采集模块能够完美的应对这样的安全挑战。北汇信息作为Vector中国的合作伙伴，可以为客户提供完整的高压环境下的安全精确高效的数据采集与标定方案，并对现场使用提供支持服务。

实车逆变器交流和直流电压及电流的测量

电机控制器是新能源汽车动力驱动的核心部件，与电机一起组成驱动系统。随着使用者对车辆的驾驶性能的需求日益提高，人们需要通过精确的获取电机的各项参数，利用电子控制技术来改善车辆的各项性能指标。新能源汽车的高压环境可达1000V，瞬时电流可达1000A，此时如何安全精确的获取电压电流值就显得尤为重要。

Vector公司新推出的高压测量模块（HV ECAT AD4 XW1000）以及配套的线束（K910）可以安全的测量高达1000V的电压，可以直接采集电池输出的直流电压和逆变器的三相U、V、W电压；通过特别定制的传感器（LEM LF1010-S）采集的电流可达1000A.，可以安全有效的测量逆变器电流。

此外，通过上位机软件vMeasure Exp、CANape等，可以实时观测采集到的电压及电流数据，观察是否有单相电压幅值过高、是否有缺相以及是否有三相电压电流不均衡等情况，也可对电池输出的电压电流是否在预估范围内以及逆变器输出的电压电流能否达到实际想要的控制效果进行验证。

电机控制器高速标定系统

电机控制器的参数对电机的性能影响较大，为使电机达到最佳的综合性能，必须对电控系统的控制参数进行精确的标定，使电机按照最优的控制参数运行。同时，控制参数的标定必须对各种性能指标的影响进行综合考虑，为了实现在标定时对更多的数据更快地进行测量，提高传输速率，Vector为用户提供了一种专业的、高速的、便于客户使用的VX1000系列解决方案。VX1000系列通过POD与ECU相连，通过XCP-on-Ethernet与上位机连接，其数据吞吐量可达40Mbyte/s。VX1000系列高速标定设备与高压数采设备联合使用，通过数采设备采集的逆变器的各项输出数据，对电机控制器的各项参数进行标定，获取电机控制器更准确的参数，以达到更好的输出效果。

高压模拟量采集模块（HV ADMM/HV AD4 ECAT MM series）

HV AD系列专为在高压环境下测量模拟电压（类型OW）和高压（类型XW）应用而设计，通道绝缘高达1000V，通道之间高压隔离，通过了EN61010的认证。这使得该模块特别适用于电动车辆和混合动力车辆领域的应用。其中HV AD4 ECAT测量模块具有每个通道1 MHz的最大测量数据速率，可用于测量非常快速的模拟信号

* HV AD4 XW1000与HV AD4 OW1000为EtherCAT模块，每通道采样率最高为1000KHz

传感器（LEM LF 310-S|LEM LF 1010-S）

LEM传感器是为小空间应用而开发的，为严苛的工作环境中测量大电流，提供最精准、最具试配性的专业解决方案。电流传感器确保了测试对象和测量系统之间的电流隔离，因此适用于高电压应用

线缆（K910）

除了针对高压模块做好隔离，CSM还提供了专利设计的线缆保证试验的安全。下图为高压模拟量采集线缆剖视图，可以看出线束共作了4层绝缘保护套，为高压模块与被测件或传感器之间提供保护。