IPEmotion交流电功率分析计算

随着国内电动汽车行业的快速发展，在相同的道路环境和行驶状态下，增加电动车的整体续航里程和提升乘员对于行驶途中用电需求的满意度尤为重要。对此，需要采集试验过程中交直流电压电流信号，以计算出车辆各种部件输出和消耗的电功率相关参数。

对此，德国IPETRONIK在数据采集软件——IPEmotion中，单独就电功率计算新推出了相应功能。

（IPEmotion软件界面）

1. 功率计算：

对于交流电功率计算，在后处理操作中提供了以下功能：

（功率计算输出操作）

针对该电功率的计算公式提供了如下操作：

2. 输入通道设置：

对于电功率计算公式的配置而言，将电压与电流的输入通道相互关联起来是非常必要的。对此，需要导入源电压通道和源电流通道。

有些特性可只用一个输入通道来计算，像均方根值RMS和总谐波失真THD就适用于这种计算方法。

（输入通道设置，包括电压和电流）

3. 功率计算设置：

（功率计算设置）

功率计算设置：

■ Line frequency mode（线频模式）：

• Predefined（预定义）：50或60Hz。线路频率参考交流电网的基频。当网络和发电设施类型已知时，可预定义实用工具的频率。

• Free mode（自由模式）：在自由模式下，您可设置适合您的被测设备和电网的频率。

• Detect mode（检测模式）：如果您不知道线路频率，可运行检测功能。在频率信道中提供检测频率的结果。

■ Frequency source（频率源）：

您可定义是否需要使用电压或电流通道来计算频率。

■ Number of cycles（循环次数）：

该数字定义了特性计算中包括多少频率周期。对于50Hz基频，建议使用10个周期；对于60Hz基频，建议使用12个周期。

例如：在50Hz的基频上，一个周期需要20毫秒。计算的特性每200毫秒提供一次。当您增加周期数时，结果的准确性会更好，但您获得的特性结果采样点则会更少。

（周期数设定示例，NUM=10）

■ Nominal voltage（标称电压）：

信号的标称电压，定义参考值。同时，这也是信号的峰值。

■ Maximum load current（最大负载电流）：

在这里，您可定义信号电流上限的参考值，您也可使用静态操作来确定电压和负载电流的上限。

风丘科技提供完整的电功率测量及计算方案——将模拟量模块搭配高压隔离模块一起使用，不仅能更好地采集高压电压电流信号，还能保证试验人员的人身安全。

1. 硬件产品：

■ 高压分流计：IPETRONIK HVshunt2

产品描述：

• 用于电气和混合动力汽车的应用；

• 高电压输入，可测量±850VDC；

• 通过电流互感器，电流测量可达±900A DC；

• 用于连接高压网络的客户专用插头；

• 内置高压转换模块；

• 直接连接到SENS模块。

主要参数：

• 工作电压：9~36V；

• 功耗：15W；

• 符合CAT Ⅰ标准应用：±1000VDC；

• 符合CAT Ⅱ标准应用：600VAC@50…60Hz；

• 高压测量范围：±850VDC；

• 电流测量范围：600VAC@50…60Hz。

■ 模拟量模块：IPETRONIK Mx-SENS2 4 FAST 

产品描述：

• 4个快速模拟测量输入，每个输入高达400kHz；

• 测量模式：SENS，mA，IEPE，每个通道独立输入；

• 每个通道独立向外供电（±15V，±60mA）；

• 具备偏移调整功能；

• 通过以太网或CAN上的XCP输出测量数据；

• 专为发动机舱应用而设计；

• 坚固耐用的紧凑型模块，适用于恶劣环境。

主要参数：

• 工作电压：9~36V；

• 功耗：5.4W（所有通道激励全部关闭）

• 通道采样率：1/2/5/10/20/50/100/200/400kHz（CAN输出模式可高达2kHz）；

• 电压测量范围：±0.1/0.2/0.5/1/2/5/10/20/50/100V；

• 电流测量范围：0~20mA，±20mA。

• IEPE测量范围：±0.1/±0.2/±0.5/±1.0/±2.0/±5.0/±10V。

2. 应用实例：

（测试硬件布置）

（计算结果实例）