在电动汽车（EV）的开发中，能量管理与热管理密切相关。例如，EV空调系统的功率消耗会影响续航里程和性能，因 此降低空调能耗是一项重要任务。为此，准确评估热泵和热回收系统的效率至关重要。不仅需要测量功率消耗量，还要测 量产生的热量，以优化整车的能量分配。

此外，快速充电时，电池内部温度会升高，若不加以控制，可能导致电池性能下降，存在安全隐患。因此，需要将充 电过程中的电流控制和冷却系统的温度管理紧密结合。

为了提高EV整体的能效和安全性，必须实时监控功率和温度变化，并保持二者的最佳平衡。

然而，在实际开发现场，功率和温度通常分别由不同设备测量，导致数据同步和整合耗费大量的人力与成本。

若能够在一个系统中实时高精度地同步获取这些数据，会有什么效果呢？ 

本文将介绍EV在能量与热管理方面面临的挑战及相应的解决方案。

· EV动力总成系统的控制开发负责人

· 空调系统的开发工程师

· 电池管理系统的开发工程师 ·大型评估系统的集成工程师

EV的高效运行需要实时准确地掌握热量产生和能量分配情况。但在多数开发中，仍依赖以下设备配置：

· 通过通用数据采集器DAQ进行温度测量

· 借助支持高压输入的专用设备进行功率测量

此类配置会引发以下问题：

· 数据时间戳不一致，相关性分析困难

· 无法识别温度变化与功率变化的因果关系

· 测试后的数据整合与处理耗时较长

HIOKI的模块型采集系统"LR8100系列"及其扩展模块M7103(功率用)与M7100(温度用)，可提供能同步采集功率与温度数据的集成测量解决方案。

· 最快5ms周期的功率运算（有功功率无功功率视在功率）

· 支持DC 1500V的高压安全设计

· 热电偶输入可扩展至最大3000通道

· 可从丰富的电流传感器产品系列中，选择最适配的尺寸与额定规格

· 支持CAN

· XCP协议，便于与上位系统连接 ·通过光纤链路可实现最多120通道的功率测量

可简单快速地完成发动机舱内的繁杂作业，大幅 缩短燃油消耗测试及性能测试的准备时间。		在布线复杂或狭窄的空间中，也能轻松安装多个 传感器。		HIOKI 的测量仪能够对 EV 各个组件的多个点位进 行功率测量。
可高精度地测量电芯的温度，及时发现过热迹象。		同时监控空调的吸气、排气及管道温度，为性能 评估和异常检测提供支持。

例：功率综合监控系统

测量对象 ：

· DC/DC转换器效率测量

· 驾驶模式中电池及各类组件的功率测量

· 通风口、车辆内部、外部环境和电池温度测量

· 整车能耗测量

课题 ：

· 外界温度和驾驶模式影响功率和温度变化

· 无法锁定效率下降的区域，控制系统优化困难

· 测量点位多，需准备多台测量仪

· 车辆内部测量空间狭窄，难以连接多台电流传感器

· 大量测量数据的收集方法

解决方法 ：

· 实现单台设备同步测量高精度的功率与温度

· 通过M7103，以最快5ms周期记录电池及各组件的功率变化

· 通过M7100，同步测量电池温度及冷却系统温度

· 利用小型轻量化的钳形传感器CT6830系列，实现实车环境下的多点测量

· 通过CAN输出大量数据，与上位系统实现数据整合 ·生成温度×功率的相关图谱，优化控制参数

应用效果 ：

· 通过可视化降低能耗的效果，避免冷却效果的过度控制

· 通过热力图明确冷却性能与续航里程的权衡点

· 可在实车环境（最大限度减少对热损失及气动性能影响的状态下）开展测试

· 可单设备实现高精度的功率和温度测量

· 以5ms的间隔准确捕捉急剧的功率变化

· 同时监测电池及冷却系统温度

· 通过小型传感器可实现多点测量及CAN数据整合

电动车的能量管理与热管理在延长续航里程、提高充电效率及维持舒适的温热环境方面发挥着重要作用。实现优化的 关键在于同步测量多通道且高精度的功率和温度。

LR8101和LR8102作为可单机同步测量功率与温度的高精度数据采集仪，能够为解决这些问题提供有力的支持。

将EV开发中的“隐形能耗”转化为“可见的改善”，推动下一代EV的开发品质更进一步。

更多产品详情，请浏览HIOKI日置官网产品页面。

有关样机演示、应用案例的咨询，请致电HIOKI日置全国咨询热线400-920-6010。