近年來，過去以汽油發(fā)動機為主的汽車、摩托車等交通工具都在積極向電氣化發(fā)展。此外，利用可再生能源發(fā)電的新技術(shù)的開發(fā)和推廣也在全球范圍內(nèi)不斷推進(jìn)。為實現(xiàn)脫碳社會而進(jìn)行的這些開發(fā)和努力，預(yù)計在未來將進(jìn)一步加速。電動汽車以及再生能源發(fā)電領(lǐng)域的電機和逆變器的開發(fā)是不放過哪怕不足0.01%功率轉(zhuǎn)換效率的改善，不斷進(jìn)行迭代升級的過程。如果不能準(zhǔn)確測量這些微小的功率變化，就無法確認(rèn)功能改進(jìn)的效果，因此需要極高精度的功率測量。HIOKI日置功率分析儀PW8001具有高采樣性能和抗噪能力，可準(zhǔn)確捕捉SiC功率半導(dǎo)體高速開關(guān)引起的功率波動。它具有高水準(zhǔn)的測量精度，能夠準(zhǔn)確評估功率轉(zhuǎn)換效率。此外，在“雙電機系統(tǒng)”作為電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)備受矚目的開發(fā)現(xiàn)場，1臺測量儀即可對8通道進(jìn)行功率測量的PW8001大幅降低了日趨多系統(tǒng)化設(shè)備的測量工時。

在電動汽車和可再生能源發(fā)電領(lǐng)域，為了盡可能有效地利用能源，有必要消除哪怕是最微小的能量損耗，并盡可能提高能量轉(zhuǎn)換效率。為了評估這些損耗和效率，功率的測量至關(guān)重要。這就需要功率分析儀。

功率分析儀是測量電機和逆變器等電氣設(shè)備所用功率的測量儀器。與普通功率計不同，它可以高速、高精度地同時采集電流、電壓、扭矩和轉(zhuǎn)速等各種參數(shù)，并對功率損耗、功率轉(zhuǎn)換效率、電機特性、設(shè)備響應(yīng)性能和頻率分析進(jìn)行評估。在電動汽車和可再生能源發(fā)電的開發(fā)中，是不可或缺的測量工具。

傳統(tǒng)的功率分析儀通常會面臨以下問題。

對測量精度和再現(xiàn)性的嚴(yán)格要求

在注重改善效率和損耗的電機及逆變器開發(fā)中，為了在短時間內(nèi)開發(fā)出比傳統(tǒng)產(chǎn)品更優(yōu)秀的產(chǎn)品，會不斷積累微小的性能改善進(jìn)行迭代升級。例如，在電動汽車的驅(qū)動電機中，100kW級別的電機性能就是以幾萬特為單位逐步提升的。這是一系列非常微小改進(jìn)的累積。如果不能以良好的再現(xiàn)性，準(zhǔn)確測量這些微小的性能改善，就無法確定這些數(shù)值變化是改進(jìn)的結(jié)果還是偶然出現(xiàn)的。隨著功能的改進(jìn)，對測量儀器的測量精度和測量再現(xiàn)性的要求也越來越嚴(yán)格。

支持更高的頻率、更高的電壓和抗噪能力

在電動汽車和可再生能源發(fā)電這樣的大功率裝置的控制中，支持高壓，高速開關(guān)的功率半導(dǎo)體一直以來都被廣泛應(yīng)用。近年來，正在急速推進(jìn)向SiC和GaN等新一代的功率半導(dǎo)體的更換，逐步邁向更高的電壓及更高速的開關(guān)頻率。更高的電壓需要能夠安全測量的測量儀器。隨著開關(guān)頻率的提高，測量頻率也隨之提高，因此需要在更寬的頻帶內(nèi)進(jìn)行測量。更高的頻率也意味著需要加強抗噪能力。

支持多系統(tǒng)

在電動汽車的雙電機系統(tǒng)和智能住宅的電力調(diào)度系統(tǒng)中，為了有效利用能源，多系統(tǒng)化正在不斷推進(jìn)。例如，在電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)--雙電機系統(tǒng)的性能評估中，前后電機的聯(lián)動至關(guān)重要。必須同時測量前后電機的功率以及與每個電機配套的逆變器的輸入及輸出功率。

為了進(jìn)行這些測量，需要為每個測量點配備相應(yīng)的測量通道。但是，如果一臺測量儀器的通道數(shù)量達(dá)不到要求，就需要多臺測量儀器，這樣就很難同步測量數(shù)據(jù)的更新時間。這不僅降低了效率及損耗的測量穩(wěn)定性，還會導(dǎo)致測量時間和數(shù)據(jù)整合工時的增加。

PW8001 解決了傳統(tǒng)測量儀器面臨的所有問題。

世界一流的測量精度

要準(zhǔn)確評估功率的微小變化，必須準(zhǔn)確測量從DC到高頻的每個頻帶的功率。此時，測量儀器的測量精度就成為了關(guān)鍵點。PW8001具有世界上最高的功率測量精度，基本精度為±0.03%，DC精度為±0.05%，50 kHz精度為0.2%。在50Hz/60Hz或、DC50kHz等廣泛的頻率范圍內(nèi)都具有優(yōu)秀的測量精度，可以準(zhǔn)確評估功率轉(zhuǎn)換效率。

高采樣性能和高抗噪能力

為了高精度地測量新一代功率半導(dǎo)體的高速開關(guān)，測量儀器必須具備高采樣性能和高抗噪聲能力。PW8001具有出色的采樣性能，采樣頻率為15 MHz，采樣分辨率為18bit。此外，它還具有110dB/100kHz的高抗噪性能，即使在測量高頻且噪聲較多的對象時，也能以良好的再現(xiàn)性測量功率。

自動補償電流傳感器的相位特性

在大功率設(shè)備的功率測量中，電流傳感器的性能也同樣至關(guān)重要。電流傳感器的性能極大影響著功率測量的精度及作業(yè)效率。對于確保測量結(jié)果的再現(xiàn)性來說也十分必要。HIOKI日置研發(fā)生產(chǎn)的設(shè)備不僅僅有功率分析儀，還有電流傳感器。將HIOKI日置功率分析儀和電流傳感器搭配使用，可以發(fā)揮最佳的設(shè)備性能。

此外，功率分析儀還搭載了自動補償從前需要給每個電流傳感器輸入補償值的相位誤差。即使是同型號的細(xì)微個體差，也能自動補償。這就避免了忘記補償?shù)那闆r，減少了測量準(zhǔn)備所需的工時，并提高了測量精度和再現(xiàn)性。

符合DC1500VCATⅡ / DC1000VCATⅢ標(biāo)準(zhǔn)

PW8001 符合1500 V DC CAT II/ 1000 V DC CAT III 標(biāo)準(zhǔn)，可直接輸入高電壓進(jìn)行安全測量。對今后將持續(xù)高壓化的電動汽車及可再生能源發(fā)電用的各種裝置設(shè)備的測量來說也足以對應(yīng)。

1臺即可測量8個通道

PW80011臺即可進(jìn)行8通道的功率測量。例如，在電動汽車的雙電機系統(tǒng)中，可以同時測量兩個電機功率（2系統(tǒng)的扭矩和編碼器輸出）。使得雙電機系統(tǒng)的性能能夠高效率和高再現(xiàn)性地進(jìn)行測量。PW8001可以僅用一臺設(shè)備滿足多系統(tǒng)化的新一代電機和逆變器的測量需求。

使用功率分析儀 PW8001-11（帶電機分析功能）和電流傳感器，我們測量了前后兩臺電機的功率以及與每臺電機配套的逆變器的輸入輸出功率，并確定各自的功率效率和損耗。

使用車輪內(nèi)裝電機技術(shù)的4電機驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)計將成為實現(xiàn)未來電動汽車技術(shù)的關(guān)鍵。PW8001配備了四電機分析模式，可從扭矩計和轉(zhuǎn)速計輸入信號，同時分析四臺電機。它能夠?qū)刂泼總€車輪的系統(tǒng)進(jìn)行評估。除了支持高精度、高電壓和高頻率之外，我們還在不斷增加和改進(jìn)功能，以解決客戶的問題。

例如，為了應(yīng)對測量對象的進(jìn)一步多系統(tǒng)化，可以通過光纜連接兩臺PW8001實現(xiàn)將兩臺的測量值集中到一臺設(shè)備上的功能(*1)。這樣就能同時分析多達(dá) 16 個通道的功率，并在一臺設(shè)備上顯示和記錄效率和損耗數(shù)據(jù)。針對汽車行業(yè)，PW8001還具備將測量數(shù)據(jù)作為CAN/CAN FD信號輸出的功能。(*1) 這樣就能對車輛相關(guān)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行全面評估，不僅包括電壓、電流、效率和損耗，還包括來自不同 ECU（如電池和電機）的數(shù)據(jù)，而且不會出現(xiàn)時間差。

*1：PW8001 2.00 版將支持此功能。

不僅是汽車和摩托車，越來越多的建筑機械、輪船甚至飛機等載人和載貨工具也開始采用電力驅(qū)動。隨著我們邁向脫碳化社會，可再生能源發(fā)電也隨著我們邁向脫碳化社會的步伐逐漸普及，發(fā)電效率逐年提高。 HIOKI日置將繼續(xù)開發(fā)各種形式的產(chǎn)品，幫助各種用電設(shè)備高效利用能源。

此外，HIOKI日置還有眾多具備滿足客戶需求功能的豐富產(chǎn)品線。我們還提供演示設(shè)備，十分歡迎想試用設(shè)備功能和性能的客戶。如果您有希望解決的測量問題或?qū)y量儀器感興趣，請隨時與我們聯(lián)系。