48V Generador de arranque híbrido suave (BSG/ISG) Pruebas: Una guía práctica

Por qué son importantes las pruebas del generador de arranque híbrido suave de 48 V

La conversión total a batería eléctrica sigue requiriendo mucho capital en muchos mercados, y los fabricantes de equipos originales que prestan servicios en regiones sensibles a los costos se están inclinando más por los vehículos eléctricos híbridos suaves de 48 V. (MHEV) arquitecturas como las más rápidas, La ruta más barata para cumplir los objetivos más estrictos de CO2 y de economía de combustible.. El generador de arranque por correa (BSG) y generador de arranque integrado (ISG) sentarse en el centro de esta arquitectura: una sola máquina eléctrica que hace girar el motor, recupera la energía de frenado, y ofrece asistencia de torsión, normalmente en el 5–25banda de kW. Porque los MHEV no necesitan infraestructura de carga y añaden mucho menos coste que una transmisión híbrida o BEV, Siguen siendo atractivos en mercados sin redes densas de carga rápida. — exactamente el perfil de muchos CIS, Medio Oriente, Sudeste Asiático, y mercados latinoamericanos. Eso mantiene altos los volúmenes de producción de BSG/ISG incluso cuando los titulares sobre vehículos eléctricos puros dominan la cobertura de la industria., y mantiene bancos de pruebas de validación para estas unidades en continua demanda tanto en Tier 1 proveedores y fabricantes de equipos originales de vehículos. Debido a que los programas BSG/ISG a menudo se ejecutan en volúmenes de unidades más altos que los programas de motores de tracción EV completos, Las celdas de prueba construidas para este segmento tienden a priorizar el tiempo de ciclo y la repetibilidad al menos tanto como la capacidad de potencia bruta., y las pruebas de final de línea de producción se ejecutan con frecuencia junto con R&Caracterización grado D en bancas adyacentes dentro de una misma instalación.

¿Qué hace que las pruebas BSG/ISG sean diferentes?

• Operación en modo dual: La misma máquina debe ser validada como motor de arranque. (alto par, baja velocidad, condiciones de arranque en frío) y como unidad generadora/asistido por motor (par moderado, amplio rango de velocidad, servicio continuo) — el banco de pruebas tiene que reproducir ambos ciclos de trabajo en una sola configuración.
• Límites de par accionados por correa: Las unidades BSG transmiten el par a través de una correa., por lo tanto, el comportamiento de deslizamiento bajo un par máximo debe caracterizarse junto con la propia máquina eléctrica., no solo el motor aislado.
• 48Interacción del sistema V.: a diferencia de los motores de tracción de alto voltaje, Las unidades BSG/ISG interactúan con un bus de 48 VCC compartido con otras cargas de vehículos, Por lo tanto, la carga eléctrica realista y el comportamiento del emulador de batería son tan importantes como la carga mecánica..
• Picos de par de arranque en frío: El modo inicial ofrece un breve, pulso de alto par en condiciones de viscosidad de aceite frío, que enfatiza el diseño térmico del devanado y del inversor de manera diferente a la operación del generador en estado estacionario.

Elementos de prueba básicos

1. Par de arranque en modo arrancador

Reproduce perfiles de par de arranque del motor en frío y en caliente., incluida la duración del impulso de par máximo y la repetibilidad en un número definido de ciclos de arranque en frío.

Métricas clave: par máximo de arranque, tiempo de aumento del par, repetibilidad entre ciclos, aumento de temperatura del devanado por pulso.

2. Mapeo de eficiencia en modo generador

Mapa completo de eficiencia de par-velocidad bajo operación del generador, cubriendo el rango de velocidades de transmisión por correa que normalmente se observa desde el ralentí hasta las velocidades del motor de crucero en carretera..

Métricas clave: eficiencia (%) a través de la red par-velocidad, Ondulación del bus de CC, punto de reducción térmica.

3. Recuperación de frenado regenerativo

Valida la recuperación de energía durante la desaceleración., incluida la suavidad de la transición entre los modos de asistencia de motor y generador/regeneración.

Métricas clave: energía recuperada por ciclo de conducción, tiempo de respuesta de transición de modo, Estabilidad del voltaje del bus de CC durante las transiciones.

4. Deslizamiento de la correa y NVH

Caracteriza el par de inicio del deslizamiento de la correa y mide las firmas de ruido/vibración tanto en picos de par en modo de arranque como en funcionamiento estable en modo generador..

Métricas clave: umbral de par de inicio de deslizamiento, espectro de vibración con seguimiento de pedidos, nivel de ruido acústico (dB(A)).

5. 48Interacción de carga de bus V

Prueba la máquina con un emulador de bus/batería programable que reproduce cargas realistas del sistema de 48 V. (sobrealimentador electrico, suspensión activa, compresor de climatización, etc.) ejecutándose simultáneamente con la operación BSG/ISG.

Métricas clave: Estabilidad de la tensión del bus bajo cargas combinadas., comportamiento de compartir corriente, respuesta de falla a eventos de sobre/bajo voltaje.

6. Durabilidad y ciclos térmicos

Ciclos extendidos en todo el entorno de trabajo del arrancador/generador para validar la vida útil del aislamiento del devanado y la durabilidad del rodamiento bajo repetidos transitorios térmicos..

Métricas clave: recuento de ciclos acumulado hasta el fallo o la vida objetivo, tendencia de resistencia de aislamiento, tendencia de la temperatura del rodamiento.

Qué significa esto para la selección del banco de pruebas

Un banco de pruebas BSG/ISG necesita un dinamómetro capaz de realizar tanto torque alto como, impulsos de arranque de baja velocidad y una amplia, rango de velocidad en modo generador continuo, emparejado con un emulador de batería/bus con capacidad de 48 V en lugar de un simulador de batería de tracción de alto voltaje. Las plataformas de dinamómetro refrigeradas por aire en el extremo inferior de la gama de productos de un fabricante suelen ser suficientes para los niveles de potencia BSG/ISG., lo que mantiene bajos los costos de las instalaciones y la infraestructura de enfriamiento en comparación con las celdas de prueba de motores de tracción completa — una consideración relevante para los proveedores que amplían la producción de MHEV para mercados de exportación sensibles a los costos. Aquí también vale la pena un diseño de banco modular: La misma plataforma que ejecuta el mapeo de caracterización completo durante el desarrollo a menudo se puede reconfigurar para realizar pruebas de ciclos de paso/no paso más rápidos una vez que la unidad llega a producción., evitando inversiones de capital duplicadas en R&Etapas de prueba D y fabricación.. Si está especificando un banco para la validación BSG/ISG, o necesita agregar una emulación de bus de 48 V a una celda de prueba de motor existente, habla con nuestro equipo de ingeniería sobre cómo hacer coincidir la envolvente del dinamómetro y la configuración de carga eléctrica con sus volúmenes de prueba de producción.