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麥克風(fēng)和相關(guān)聲學(xué)設(shè)備

電動(dòng)車輛和混合動(dòng)力車輛技術(shù)測(cè)試

電驅(qū)動(dòng)車正快速發(fā)展并在一定程度上成為了各汽車原始設(shè)備制造商的必備車型。目前,各種車輛技術(shù)有很多命名約定。主要類型包括純電動(dòng)車輛(BEV)和配有內(nèi)燃機(jī)(ICE)的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)。傳統(tǒng)傳送系統(tǒng)測(cè)試和...
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電驅(qū)動(dòng)車正快速發(fā)展并在一定程度上成為了各汽車原始設(shè)備制造商的必備車型。目前,各種車輛技術(shù)有很多命名約定。主要類型包括純電動(dòng)車輛(BEV)和配有內(nèi)燃機(jī)(ICE)的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)。傳統(tǒng)傳送系統(tǒng)測(cè)試和HEV/BEV測(cè)試之間的主要差別在于HEV/BEV新增了一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī),包括變頻技術(shù)、電池冷卻和傳輸設(shè)計(jì)。相比內(nèi)燃機(jī),電動(dòng)機(jī)對(duì)我們提出了新的挑戰(zhàn)。

對(duì)純電動(dòng)車輛和混合動(dòng)力電動(dòng)車輛進(jìn)行噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度(NVH)測(cè)試時(shí),要考慮很多因素:

常用的電動(dòng)機(jī)類型包括永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。
變頻器采用脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)將高壓直流電源轉(zhuǎn)換為電機(jī)的三相直流電壓。開關(guān)頻率和邊帶均可在可聽范圍內(nèi)。
純電動(dòng)車輛的齒輪箱一般有一個(gè)末端齒輪,這個(gè)齒輪需處理整個(gè)范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速。由于有些供應(yīng)商可能在汽車領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)不足,所以需要檢測(cè)可能發(fā)生的傳動(dòng)誤差。
電池系統(tǒng)運(yùn)行需要水或空氣冷卻/加熱系統(tǒng)。此外,連接高壓電池的接觸器在車輛啟動(dòng)/熄火時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊噪聲。
有些純電動(dòng)車輛還配有增程器(RE)。這是一個(gè)輔助電源裝置和發(fā)電機(jī),可在不接通電源的情況下給電池充電。

電動(dòng)和混合動(dòng)力車輛技術(shù)測(cè)試中的聲學(xué)測(cè)試類型
很多聲學(xué)測(cè)試原理都是通用的,與驅(qū)動(dòng)無關(guān);對(duì)于純電動(dòng)車輛和混合動(dòng)力電動(dòng)車輛,電動(dòng)機(jī)測(cè)試和電腦模型驗(yàn)證方面還需更多努力。電動(dòng)機(jī)發(fā)出的噪聲級(jí)低很多,且相對(duì)內(nèi)燃機(jī)而言純?cè)肼暤念l率更高。這在車輛低速行駛時(shí)尤為明顯。電動(dòng)機(jī)發(fā)出的主要噪聲是電磁產(chǎn)生的嘯聲,有時(shí)也叫“電流聲”。再生(電池充電減速)時(shí)的噪聲也很重要??刂葡到y(tǒng)(即變頻器)會(huì)產(chǎn)生其他頻率非噪聲。對(duì)于僅靠電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的車輛,低頻率的噪聲掩蓋較少;也就是說,需要相應(yīng)改變其他噪聲組分。此外,還引入了新的噪音組分及電池的水或空氣冷卻/加熱系統(tǒng)。純電動(dòng)車需要電驅(qū)動(dòng)附件,如替代內(nèi)燃機(jī)的皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)。充電時(shí)可運(yùn)行空氣壓縮機(jī),對(duì)電池進(jìn)行冷卻。

純電動(dòng)車輛和混合動(dòng)力電動(dòng)車輛測(cè)試
齒輪箱嘯聲測(cè)試根據(jù)內(nèi)燃機(jī)齒輪箱的測(cè)試程序進(jìn)行。傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試、聲能和振動(dòng)測(cè)試及車輛測(cè)試均在NVH底盤測(cè)功機(jī)上進(jìn)行。

根據(jù)類型,還需要對(duì)增程器進(jìn)行相應(yīng)分析。該組件明顯與行車速度無關(guān),而是駕駛員的不同體驗(yàn)。

例如

分析車內(nèi)電磁噪聲和傳遞噪聲的聲壓級(jí)(SPL)和電動(dòng)機(jī)階次。背景噪聲相對(duì)的階次級(jí)(尤其是在高于1kHz時(shí))很重要。嘯聲可使用一些純?cè)肼暦椒ㄟM(jìn)行分析。為此,要獲取電動(dòng)機(jī)規(guī)范,了解主要的磁序。變頻器噪聲及開關(guān)頻率和邊帶可使用快速傅里葉變換(FFT)圖進(jìn)行分析。


計(jì)算機(jī)模型驗(yàn)證
很多設(shè)計(jì)決策和驗(yàn)證都在生產(chǎn)原型部件或車輛前進(jìn)行。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAE)模型要涵蓋電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)及電動(dòng)機(jī)和車輛的振動(dòng)發(fā)聲行為。現(xiàn)有汽車或系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)用于各種模擬。此外,還使用了雜合車(基于新概念對(duì)現(xiàn)有車輛進(jìn)行改裝)。相關(guān)性測(cè)試包括運(yùn)行測(cè)試、聲源強(qiáng)度和傳遞函數(shù)。

一般情況下,對(duì)于模態(tài)分析和傳遞函數(shù),要測(cè)定噪聲傳遞函數(shù)(NTF)和聲學(xué)傳遞函數(shù)(ATF)。此外,還要使用沖擊錘、振動(dòng)器和體積速度聲源等提供激勵(lì)。對(duì)于預(yù)測(cè)和CAE關(guān)聯(lián),還要注意電動(dòng)機(jī)表面輻射(聲能)并使用標(biāo)準(zhǔn)化車輛驗(yàn)證測(cè)試對(duì)CAE模型進(jìn)行驗(yàn)證。

 
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