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電動和混合動力系統(tǒng)噪音測試

2018-03-17 08:53:32·  
 
測量聲學(xué)傳遞函數(shù)時,小尺寸對于輕松定位非常重要。
有許多慣例和命名越來越標準化,主要類別是HEV和BEV。動力總成測試的主要區(qū)別是帶變頻器和電池冷卻的電動機,有時還有變速箱。

電動機常見類型有永磁同步電機(PMSM),感應(yīng)電機,開關(guān)磁阻電機。
電動馬達的主導(dǎo)聲音是磁性聲音,有時稱為電車噪音。
噪音在再生時也非常重要(通過電池充電減少噪音)。

逆變器采用PWM技術(shù)將高壓直流電池電壓轉(zhuǎn)換為電機的三相交流電壓。開關(guān)頻率和邊帶可能在可聽范圍內(nèi)。

BEV的變速箱通常有一個檔位(和最終檔位)。這意味著這個齒輪必須處理完整的轉(zhuǎn)速范圍。
傳輸錯誤很重要。有些供應(yīng)商缺乏汽車經(jīng)驗。

電池系統(tǒng)需要水或空氣冷卻/加熱。A / C壓縮機可以因此在充電過程中運行。

接觸器用于能夠完全斷開電池系統(tǒng),并且啟動/關(guān)閉時的沖擊噪音可能會受到干擾。

一些BEV有增程器,RE。這是一個輔助動力裝置和發(fā)電機,用于給電池充電而無需使用電源。

電動和混合動力汽車技術(shù)中的典型挑戰(zhàn):
汽車業(yè)務(wù)內(nèi)部對客戶期望的經(jīng)驗還較少。還有更多的高頻率聲音,只有電動機運行的車輛在低頻時導(dǎo)致較少的掩蔽效應(yīng)。這意味著組件噪聲的其他目標必須相應(yīng)改變。

BEV需要像A / C壓縮機這樣的電動附件,而不是ICE的皮帶驅(qū)動系統(tǒng)。

用于電動和混合動力傳動系統(tǒng)測試的麥克風(fēng)應(yīng)該堅固耐用,并能處理最終的電磁場。測量聲學(xué)傳遞函數(shù)時,小尺寸對于輕松定位非常重要。自由場或任意麥克風(fēng)是最常用的選擇取決于測試程序。低噪音性能和完全可聽頻率范圍也是必需的。
 
電動和混合動力傳動系統(tǒng)噪音

電力推進正迅速變得或多或少地被強制包括在每個汽車制造商的車輛范圍內(nèi)。BEV車輛完全依靠電動機,而混合動力車將使用電動機和傳統(tǒng)內(nèi)燃機的組合。
與內(nèi)燃機相比,電動機意味著新的挑戰(zhàn)。噪音水平要低得多,而這在低速行駛時最為常見。主導(dǎo)聲音是在高頻時產(chǎn)生嗚嗚聲的磁噪聲。
僅通過電動機運行的車輛在低頻時也將具有較少的掩蔽聲音。這意味著對于例如組件噪聲的其他噪聲要求必須相應(yīng)地改變。

滑行時再生(電池充電)時的噪音也很重要。
逆變器使用PWM技術(shù)將高壓直流電池電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓,以控制電機轉(zhuǎn)速。
帶邊開關(guān)頻率可能在可聽范圍內(nèi)。
BEV的變速箱通常只有1個檔位(和最終檔位)。這意味著這個齒輪必須處理完整的轉(zhuǎn)速范圍。

還引入了其他新的聲音,即使更多地屬于組件噪聲。水或空氣冷卻/加熱電池。連接高壓電池的接觸器會在啟動/關(guān)閉時產(chǎn)生沖擊。

BEV需要像A / C壓縮機這樣的電動附件,而不是ICE的皮帶驅(qū)動系統(tǒng)。
A / C壓縮機也可以在充電過程中運行以進行電池冷卻。

一些BEV包括增程器RE。這是一個輔助動力裝置和發(fā)電機,用于給電池充電而無需使用電源。

挑戰(zhàn):
•由于對原型的訪問有限,所以測試時間必須很短。
•儀器必須快速簡便,以便記錄可重復(fù)的結(jié)果。
•必須安裝麥克風(fēng)以盡量減少結(jié)構(gòu)傳播聲。
•麥克風(fēng)支架和電纜不應(yīng)引入任何響聲。
•車輛測試期間,測試工程師的安裝應(yīng)是安全的。
•校準驗證必須易于執(zhí)行。

換能器必須能夠經(jīng)受住密集使用,經(jīng)常搬遷并且可能掉到地上。嚴酷的環(huán)境條件也是日常測試條件的一部分。

示例:
汽車內(nèi)部磁噪聲和傳輸噪聲分析為SPL和電動機訂單。訂單水平與背景噪音,尤其是在1 kHz以上是重要的。嗚嗚聲也可以通過使用一些調(diào)性方法來分析。
獲得電動機規(guī)格以了解主要磁性指令是至關(guān)重要的。

逆變器噪聲,開關(guān)頻率和邊帶將通過FFT圖進行分析。

變速箱嗚嗚聲測試是通過類似于ICE發(fā)動機變速箱的程序完成的。在NVH底盤測功機上測試傳動系測試臺,聲功率和振動以及車輛測試。

范圍擴展器必須根據(jù)類型進行適當(dāng)分析。該組件顯然將獨立于駕駛速度運行,這對于駕駛員來說目前是不尋常的體驗。
計算機模型驗證

在制造任何原型零件或車輛之前,已經(jīng)完成了許多設(shè)計決策和驗證。
使用現(xiàn)有汽車或系統(tǒng)的測量結(jié)果進行仿真關(guān)聯(lián)。(用新概念修改的現(xiàn)有車)也被使用。

挑戰(zhàn):
測試時間必須很短,因為對原型的訪問是有限的,所以測試對象的儀器必須快速且容易。所有傳感器應(yīng)易于安裝,以記錄可重復(fù)的結(jié)果。聲學(xué)換能器必須安裝,以盡量減少結(jié)構(gòu)傳播的聲音,并且不會引入任何響聲。測試工程師在測試跑道上進行車輛測試時,安裝也必須是安全的。
換能器應(yīng)經(jīng)受住經(jīng)常移動并且有時掉落的艱難生活。校準驗證必須易于執(zhí)行才能保證真正的測量。
必須處理不同的環(huán)境條件如熱量和濕度,而不會犧牲性能或壽命。

例如:
模態(tài)分析和傳遞函數(shù),NTF和ATF。沖擊錘,震動器和體積速度源或?qū)嶋H部件用于激勵。

電動機表面輻射,聲功率對于預(yù)測和CAE相關(guān)性非常重要。

標準化的車輛驗證測試也用于CAE模型驗證。 
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