一、市場背景

全球能源危機與環(huán)境污染促使新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。我國將其作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點扶持，帶動市場迅猛增長。數(shù)據(jù)顯示，2024年我國驅(qū)動電機裝機量達1209萬臺，同比增長45%，標(biāo)志著該領(lǐng)域已進入規(guī)?；瘮U張階段，為產(chǎn)業(yè)鏈帶來重大機遇。

二、應(yīng)用需求

新能源汽車驅(qū)動電機是決定車輛續(xù)航、動力和安全的核心部件。電驅(qū)動系統(tǒng)單電機測試是驗證其性能和可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。國家相關(guān)部門陸續(xù)推出多項法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，明確要求電機效率≥95%、功率密度≥2.5kW/kg，并建立完善的測試驗證體系，確保產(chǎn)品質(zhì)量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供有力保障。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

國家分別從電機臺架測試條件、測試設(shè)備、測試項目及方法等多個方面進行了規(guī)范，來確保其性能、安全性和可靠性符合規(guī)范，部分標(biāo)準(zhǔn)如下：

1、測試難點

電機臺架測試難點貫穿整個測試過程，主要難點可概括為高頻動態(tài)的信號采集問題、外部器件引入的相位偏移問題、多通道測量同步性問題、高次諧波高精度測量問題等方面。

(1)高頻動態(tài)的信號采集問題：電機在啟停、負(fù)載突變、故障模擬等場景下，會產(chǎn)生毫秒級甚至微秒級的瞬態(tài)響應(yīng)(如扭矩峰值、轉(zhuǎn)速波動、電流沖擊)，要求分析儀采樣率和響應(yīng)速度需匹配電機高頻動態(tài)特性，避免信號失真。

(2)外部器件引入的相位偏移問題：電機臺架測量需借助電壓/電流傳感器，這就要求電壓、電流信號經(jīng)過傳感器后進入分析儀的時間偏差必須極小且匹配，否則功率因數(shù)(PF)的計算會出現(xiàn)偏差;

(3)多通道測量同步性問題：臺架測試需從電池、控制器到電機轉(zhuǎn)速/扭矩的同步測量，要求通道間無時延差，確保相位、幅值對比的準(zhǔn)確性，對多通道同步采樣和計算速度要求高;

(4)高次諧波高精度測量問題：臺架運行過程中由于轉(zhuǎn)速的改變，會對各信號產(chǎn)生諧波影響。在不能影響電參數(shù)測量的基礎(chǔ)上，需實現(xiàn)對多路信號同步諧波對比分析，特別是高次諧波的分析，否則測量結(jié)果會嚴(yán)重失真。

三、解決方案

艾諾儀器深耕測試行業(yè)多年，針對電機臺架測試過程中的難點，全新研發(fā)推出了高精度多通道功率分析儀ANPA4000系列。其具備寬頻帶高精度測量、多信號同步測量、多通道同步測量及高次諧波分析的特點，可精準(zhǔn)測量驅(qū)動電機輸入輸出效率。其模塊化功率輸入單元支持靈活配置，可根據(jù)測試需求快速更換不同規(guī)格模塊，顯著提升測試場景適應(yīng)性和整體效率。

(1)寬頻帶高精度測量：ANPA4000全面提高測量性能，采樣率高達2MS/s，支持1MHz測量帶寬，同時采用新型運算放大電路，基本精度達到0.03%*讀數(shù)+0.05%*量程，有效保障了結(jié)果準(zhǔn)確性，可滿足絕大多數(shù)電機臺架測量場景。波形繪制采用Peak_Peak技術(shù)，精準(zhǔn)捕捉波形細(xì)節(jié)，真實還原電機復(fù)雜信號特征;

(2)多信號同步測量：支持多路信號獨立相位偏移補償。根據(jù)不同信號頻率不同測量通道，精準(zhǔn)實現(xiàn)相位控制，有效消除電機臺架測量過程中因使用互感器導(dǎo)致的固有相位偏移;

(3)多通道同步測量：可靈活配置為多通道單相、三相三×3、三相四×3、四相(DC+三相三)等模式，最多配置8個同步測量單元。并推出全新的電機測量模塊，每塊配置單獨FPGA計算模塊，可實現(xiàn)最多4臺電機的扭矩、轉(zhuǎn)速、效率等參數(shù)的快速計算;

(4)高次諧波分析：各通道可同時進行諧波分析，最高 500 次諧波測量，失真度分析，可直觀顯示各次諧波含量和總含量，精準(zhǔn)分析出在電機運行過程中產(chǎn)生的高次諧波。

四、結(jié)語

艾諾儀器深耕測試領(lǐng)域三十余年，創(chuàng)新推出的高精度多通道功率分析儀ANPA4000系列，已成功應(yīng)用于電機臺架測試、電動汽車電性能檢測、充電樁測試及光伏逆變器老化分析等場景。該產(chǎn)品以0.03%*讀數(shù)精度、1MHz帶寬等卓越性能，精準(zhǔn)滿足行業(yè)技術(shù)指標(biāo)要求，其創(chuàng)新的多通道同步測量與諧波分析技術(shù)，有效解決了行業(yè)測試難題，并已獲得行業(yè)頭部企業(yè)的規(guī)模化應(yīng)用驗證，現(xiàn)已成為驅(qū)動電機測試領(lǐng)域的標(biāo)桿解決方案。