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雙向直流電源在電動轉向助力系統(ESP)測試中的應用

來源:蘇州威銳科電子有限公司   2025年04月08日 14:47  

電動助力轉向系統(Electric Power Steering,縮寫EPS)是一種直接依靠電機提供輔助扭矩的動力轉向系統,與傳統的液壓助力轉向系統HPS(Hydraulic Power Steering)相比,EPS系統具有很多優點。EPS主要由扭矩傳感器、車速傳感器、電動機、減速機構和電子控制單元(ECU)等組成。



EPS的基本原理


轉矩傳感器與轉向軸(小齒輪軸)連接在一起,當轉向軸轉動時,轉矩傳感器開始工作,把輸入軸和輸出軸在扭桿作用下產生的相對轉動角位移變成電信號傳給ECU,ECU根據車速傳感器和轉矩傳感器的信號決定電動機的旋轉方向和助力電流的大小,從而完成實時控制助力轉向。因此它可以很容易地實現在車速不同時提供電動機不同的助力效果,保證汽車在低速轉向行駛時輕便靈活,高速轉向行駛時穩定可靠。



生產商需要對助力系統進行仿真測試。測試臺架模擬轉動方向盤,助力系統受力量兩側通過扭矩傳感器,壓力傳感器等盡量測量以校驗轉動行程與電動機的輸出比,并進行自動化耐久測試。同時測試控制臺提供13.5V電機驅動供電,通過can通訊實時獲取轉向系統參數與外圍傳感器檢測數據進行統計對比。


由于汽車在左轉或者右轉的情況,電動機會有正轉與反轉。電動機在正轉減速到反轉前,由于轉子慣性拖拽產生反向電動勢,對于電源來說,電壓的方向不變,電流由正極輸出變到正極倒灌。


傳統方案中一般使用電源并聯負載的方式完成吸收反向電動勢的需求。設置電源輸出13.5V,負載同時工作在13.6V的CV模式,無反向電動勢的時候,由于母線電壓未達到13.6V負載不做功率吸收;產生反向電動勢時,感性會抬高母線電壓超過13.5V產生倒灌,達到13.6V的時候負載將反電勢吸收,保護DUT以及電源。這樣的方法接線、控制復雜,可靠性不高,中間還可能會出現短暫的跳變和不連貫現象。


IT6000C系列雙向可編程直流電源一機即可完成普通設備源+載的功能,當外部電壓高于雙向電源設定電壓時會自動轉為吸收模式,正負電流可以實現快速無縫切換,滿足轉向測試需求。


相比于市場上的普通雙向電源,IT6000C在Source模式下有CC/CV優先權功能,能夠抑制電機過沖,在Sink模式下有CC/CV/CR/CP等更靈活的工作方式。內置LV123、LV148、DIN40839、ISO-16750-2、SAEJ1113-11、LV124和ISO21848標準汽車功率網用電壓曲線,除穩定供電外還可提供法規要求的汽車高壓、低壓供電擾動波形。用戶在測試臺架中搭載了IT6000C系列雙向可編程直流電源后,感到集成工作確實得到了很大的簡化,系統運行也相當平穩。




IT6000C系列雙向可編程直流電源的電壓可至2250V,利用主從模式支持并聯,主動均流,功率可擴展至1.152MW。內置函數發生器,可以自由地產生任意波形,并通過USB接口導入LIST文件生成波形。具有高可靠性的設置功能和保護特性,豐富的測量功能使IT6000C系列雙向直流電源廣泛應用于汽車電子、綠色能源、高速測試、大功率測試等多個方面,是一款功能豐富、性能優異、適用廣泛的直流電源。


汽車電子中還有大量小功率零部件,6kW以下還可選擇ITECH新品IT-M3900系列可編程直流電源。IT-M3900系列同IT6000系列一樣具有B系源載系統、C系雙向電源、D系直流電源豐富型號,緊湊型設計1U@6kW,2U@12kW,電壓范圍:10~1500V,單機電流范圍:-720A~1020A、功率范圍:±12kW。10V/1020A低壓大電流款型,可為保險絲、開關、電池包測試提供更適配的測試功率。

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