隨著全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDGs）的推進(jìn)和社會環(huán)保意識的增強(qiáng)，汽車電動化（EV化）已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，然而這一趨勢也帶來了一系列的測量難題：
車用充電器的需求激增，家用單相AC電源顯然不能滿足要求。人們必須尋求更高效快速的充電解決方案——能在短時間內(nèi)充滿足夠電量的車載充電機(jī)——高壓車載充電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。它必須在自身內(nèi)部進(jìn)行升壓并支持800V系統(tǒng)電池。
如何改善功率因數(shù)以實現(xiàn)高效供電？充電器配備有功率因數(shù)校正電路（Power Factor Correction、PFC）又是否可行？應(yīng)該如何進(jìn)行車載充電機(jī)（On Board Charger：OBC）測試？現(xiàn)實的難題推動著橫河創(chuàng)新的腳步，讓我們一起探索更高電壓的車載充電機(jī)(OBC)測試的解決方案，解鎖橫河王牌產(chǎn)品的細(xì)分優(yōu)勢，打破測試桎梏，用一體化測試方案為您量身打造專屬模式，讓您的測量體驗更上一層樓。
WT5000——OBC系統(tǒng)測試首選
橫河WT5000作為一款已擁有世界上超高等級測量精度的設(shè)備，以總體測量精度±0.03%（50/60Hz）的卓越性能，幫助電動汽車OBC系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率提升，其外觀如圖1所示，它的獨(dú)特優(yōu)勢則體現(xiàn)在以下多個方面：
01 模塊化設(shè)計打通測試壁壘
橫河WT5000采用模塊化功率輸入單元，幫助用戶輕松實現(xiàn)7路輸入，打通測試鏈路，并在總結(jié)多年技術(shù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上將高精度的測量電路裝入緊湊的輸入單元內(nèi)部，不斷拓寬高效測試的輻射面。
此外用戶還可根據(jù)實際用途從額定輸入30A、額定輸入5A、電流傳感器專用輸入單元這三種類型的輸入單元中自行更換或擴(kuò)展相關(guān)應(yīng)用，持續(xù)豐富測試場景。
圖1 高精度功率分析儀WT5000
02 高電壓大電流測量不在話下
短時間充電需求正逐漸增長，也推動著充電器和電池領(lǐng)域不斷向高壓化邁進(jìn)。實現(xiàn)這一目標(biāo)的技術(shù)保障就是測量輸出功率的高精度、高效率。橫河功率分析儀WT5000最大輸入電壓為1500 Vdc，再與專屬的AC/DC電流傳感器組合，即可升華為高效測試的超強(qiáng)配置：
當(dāng)用戶借助如圖2所示的AC/DC電流傳感器CT1000A/CT2000A時，WT5000即可測量最大2000 Arms（3000 Apeak）的電流。
圖2 AC/DC電流傳感器CT1000A(左)和CT2000A(右)
當(dāng)用戶參考圖3所示，用WT5000搭載最多7個功率模塊，或多個單相和三相功率的系統(tǒng)，再配合AC/DC電流傳感器CT1000A，即可高精度測量出直流電壓、交流電壓、功率因數(shù)、THD、輸入輸出間效率等參數(shù)。
圖3 WT5000和AC/DC電流傳感器CT1000A
03 AC/DC轉(zhuǎn)換、DC/AC轉(zhuǎn)換的高精度效率測量
電動汽車所用的普通充電器內(nèi)部搭載了幾種轉(zhuǎn)換電路，且連接方式為普通的AC商用電源。為高效獲取至關(guān)重要的抑制高次諧波，OBC配備有PFC電路，并內(nèi)置了用于控制DC電壓電平的DC/DC轉(zhuǎn)換器等，從設(shè)計角度出發(fā)盡可能減少電路中的功率損耗。
圖4 電壓、電流、功率因數(shù)、THD等的顯示示例
因此，以多通道輸入為特點(diǎn)的WT5000將是工程師們以高精度測量獲取各電路效率的金鑰匙。
圖5 車載充電器OBC概要
04 累積電能、累積電流量測量
與此同時，WT5000配備有長時間測量的耗電量（Wh）和消耗電流（Ah）的累積功能，為用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)深度分析比對打下堅實的基礎(chǔ)。如圖6所示，WT5000累積功能包括有功功率的累積（電能）、電流的累積（電量）、視在功率的累積（視在電能）以及無功功率的累積（無功電能）。
此外，累積功能搭載有兩種模式，一種是測量電池等的充放電模式，另一種是測量交流電的售電和購電模式，用戶可根據(jù)不同的測試需求進(jìn)行相應(yīng)選擇。
圖6 累積功率、累積電流的測量畫面示例
WT1800E——功率測量的性價比之選
針對不同的用戶，橫河也為您提供了高性價比的備選方案。WT1800E作為一款優(yōu)秀的中端功率分析儀，其性能也可滿足OBC測試的要求。
圖7 WT1800E高精度功率分析儀
針對不同的用戶，橫河也為您提供了高性價比的備選方案。WT1800E作為一款優(yōu)秀的中端功率分析儀，其性能也可滿足OBC測試的要求。
功率基本精度: ±0.1%
電壓、電流頻率帶寬: 5MHz(?3dB)
采樣速度: 約2MS/s(16-bit)
最大6輸入單元
最大500次、兩條線路同時測量諧波
通過事件觸發(fā)保存數(shù)據(jù)
如何實現(xiàn)OBC系統(tǒng)的測試逆襲？
DL950——瞄準(zhǔn)異常，實現(xiàn)長時間記錄
橫河的示波記錄儀DL950和混合信號示波器DLM3000/DLM5000也是充電器開發(fā)環(huán)節(jié)中的重要助攻。DL950作為一款多通道絕緣型波形觀測器，正以其高精度、高性能的特點(diǎn)席卷測試領(lǐng)域：
如圖8所示，DL950的雙捕獲功能，可助力用戶通過不同的采樣率捕捉波形；若用戶想掌握信號長時間的變化趨勢，則可通過低速采樣進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，并輔以高速采樣捕捉突發(fā)過渡現(xiàn)象的波形；同時還可使用IS8000打通軟件與硬件的壁壘，按照IEEE1588的標(biāo)準(zhǔn)要求將所獲取到的波形數(shù)據(jù)與WT5000的功率數(shù)值進(jìn)行同步顯示，為用戶在功率波動時進(jìn)行詳細(xì)的波形觀測打下堅實的基礎(chǔ)。
圖8 使用DL950雙捕獲功能的測量示例
DLM3000/DLM5000——PFC電路的波形觀測
在高壓車載領(lǐng)域有測試需求的用戶，不僅可借助WT5000、WT1800E等設(shè)備進(jìn)行OBC系統(tǒng)測試，還可使用混合信號示波器DLM3000和DLM5000（8通道），確認(rèn)PFC電路和雙向電路的動作，更靈活地觀測波形，確保測試準(zhǔn)確全面。
