ISO 21782: Especificaciones de prueba de componentes de propulsión EV e instrumentos de medición

La proliferación de vehículos eléctricos (EV) está progresando rápidamente para lograr la neutralidad de carbono.
La norma internacional ISO 21782 se definió con el objetivo de facilitar la evaluación imparcial de los métodos de prueba de rendimiento de vehículos eléctricos.
Este documento proporciona una explicación para que las pruebas basadas en ISO 21782 se puedan realizar correctamente.
(Este documento fue compilado por Hioki basado en ISO 21782. No es una explicación oficial del estándar)

 

 

Contenido

1. Descripción general de la norma ISO 21782
2. Estructura y pruebas estándar
3. Instrumentos necesarios para la prueba
4. Instrumentos recomendados

1. Descripción general de la norma ISO 21782

Las partes 1 a 3 y la parte 6 de la norma ISO 21782, "Vehículos de carretera de propulsión eléctrica: especificación de prueba para componentes de propulsión eléctrica", se emitieron en agosto de 2019. Las partes 4, 5 y 7 se emitieron posteriormente en mayo de 2021.
ISO 21782 es un estándar internacional, en contraste con varios estándares nacionales sobre sistemas de motores automotrices, incluidos JIS D1302, UNR85, TRIAS-99-017-01 y GB/T 18488.1/2. Define procedimientos para probar los sistemas de motores EV que tienen en cuenta las operaciones dinámicas (aceleración y frenado) que no estaban cubiertas por los estándares anteriores, lo que permite evaluar comparativamente el rendimiento y la confiabilidad de manera justa.
(Para obtener más información sobre ISO 21782, consulte el sitio web de ISO. Las disposiciones detalladas de la norma se pueden adquirir en la Asociación de Normas Japonesas [solo en inglés])

2. Estructura y pruebas estándar

IEC 7 define los siguientes procedimientos de prueba:

-1. Parte 1 ISO 21782-1:2019: Condiciones generales de ensayo y definiciones
-2. Parte 2 ISO 21782-2:2019: Pruebas de rendimiento del sistema de motor
· Sistemas de motor que consisten en un inversor y un motor, eficiencia bruta y pérdida bruta en la potencia de entrada y salida, aumento de temperatura en los componentes del sistema, características de par y prueba de ondulación de par
-3. Parte 3 ISO 21782-3:2019: Pruebas de rendimiento del motor y el inversor
· Pérdida y eficiencia en el motor, inverter y chopper; aumento de la temperatura; características de par motor independiente; y pruebas de par de torsión
-4. Parte 4 ISO 21782-4:2021: Pruebas de rendimiento del convertidor CC/CC
· Medición de pérdida y eficiencia del convertidor CC/CC
-5. Parte 5 ISO 21782-5:2021: Prueba de carga operativa del sistema del motor
· Pruebas repetidas de un sistema de motor que funciona como una combinación de un inversor y un motor en los límites de sus especificaciones
-6. Parte 6 ISO 21782-6:2019: Prueba de carga operativa de motor e inversor
· Pruebas de durabilidad operativa del motor y del convertidor; pruebas de verificación de resistencia a la rotura del motor
-7. Parte 7 ISO 21782-7:2021: Prueba de carga operativa del convertidor CC/CC
· Pruebas operativas repetidas utilizando patrones de salida de corriente representativos para el convertidor CC/CC

Puntos de operación
La ISO 21782 define los puntos de operación utilizados en las pruebas, ubicándolos en 2 s, 10 s y 1800 s en cada prueba.

 

 

Parámetros de medición
La norma proporciona un diagrama de prueba para cada prueba con el fin de medir los siguientes parámetros:
-1. Temperatura y humedad de la habitación según lo definido por ISO 21782-1:2019 5.4 como condiciones ambientales
-2. Motor e inversor o chopper corriente y tensión
-3. Par motor y velocidad
-4. Temperaturas de los componentes
-5. Frecuencia de salida del inversor
-6. Velocidad del rotor

La norma recomienda utilizar el método de 3 medidores de potencia para medir la potencia trifásica.

 

Informes de las pruebas
Los apéndices de las Partes 2 a 7 proporcionan ejemplos de informes de prueba.

 

Precisión de medición e intervalos de registro
La Parte 1 especifica lo siguiente:
-1. Corriente: ±1,0 %, tensión: ±0,5 %
-2. Par: ±0,2 %, velocidad del motor: ±0,5 %
-3. Temperatura: ±2 K, humedad relativa: ±5%
· Todos los valores medidos distintos de la temperatura y la humedad relativa se miden y registran con una frecuencia de muestreo de 10 Hz o superior
· La temperatura y la humedad relativa se registran a una frecuencia de muestreo de 1 Hz

3. Instrumentos necesarios para la prueba

· Medida de tensión y corriente: Medidor de potencia
· Medida de par y velocidad del motor: Medidor de par/velocidad
→ El voltaje, la corriente, el par y la velocidad se pueden medir con un analizador de potencia Hioki
· Medida de aumento de temperatura: Termómetro o medidor de temperatura ambiental capaz de medir el número de puntos necesarios
· Medida de picos de tensión: Osciloscopio de almacenamiento
→ Las formas de onda de sobrevoltaje se pueden adquirir utilizando la función de disparo de un Hioki Memory Adquisidor
· Medición de la carga operativa del sistema del motor (verificación de que la diferencia del ángulo eléctrico entre la forma de onda de la fuerza contraelectromotriz y el origen del sensor de ubicación es inferior a 5°): utilice un sensor de resolución o un codificador rotatorio ABZ como sensor de ángulo para detectar el ángulo de rotación
→ Se puede usar un Hioki Memory Adquisidor para medir el ángulo mecánico del origen de la rotación en función de la señal eléctrica de un sensor de resolución o un codificador rotatorio ABZ. Se puede realizar una medición similar combinando un analizador de potencia Hioki con un codificador rotatorio ABZ

(El sistema de prueba anterior requiere otros componentes, incluida una fuente de alimentación de CC, un dispositivo de carga, un detector de par/velocidad y un dinamómetro. Se necesita un sensor de resolución o un codificador rotatorio ABZ como sensor de ángulo de rotación)

Precauciones de medición de potencia
Los puntos operativos establecidos por la norma ISO 21782 cubren una amplia gama, como se muestra a continuación.
(50 % de la velocidad nominal) a ([{velocidad máxima – velocidad nominal} x 90 %] + velocidad nominal)
El par del motor y el valor actual y la potencia de salida del inversor en esas condiciones oscilan entre el 40 % y el 100 % de sus valores nominales. La entrada del inversor consta de alimentación de CC. En consecuencia, el medidor de potencia utilizado debe demostrar un rendimiento capaz de medir valores que van desde CC hasta valores de altas RPM con una precisión de ±1,0 % para corriente y ±0,5 % para voltaje. Para garantizar la precisión antes mencionada para medir corrientes grandes, el usuario debe asegurarse de que la precisión (de CC a la frecuencia correspondiente a las altas RPM respectivas) sea la precisión combinada (es decir, la suma) del sensor de corriente y el instrumento de medición, no solo del instrumento de medida.
Dado que se recomienda el uso del método de 3 medidores de potencia en la medición de potencia trifásica, el mejor instrumento adecuado para la tarea es el que proporciona un total de al menos cuatro canales de entrada: un canal para entrada de CC y tres para 3 canales. potencia de fase

4. Instrumentos recomendados

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