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ISO 21782：EV추진 컴포넌트 테스트 사양의 규격과 측정기 (PW8001,PW6001,PW3390,MR6000,LR8450)

  ISO 21782：EV추진 컴포넌트 테스트 사양의 규격과 측정기 (PW8001,PW6001,PW3390,MR6000,LR8450) [916.47 KB]

요약

자세한 내용은 첨부된 PDF파일을 참조해 주십시오.​

 

탄소 중립 달성을 위해 전기자동차 보급이 급속히 늘고 있습니다. 

국제규격 ISO 21782는 전기자동차의 성능시험방법을 공정히 평가할 목적으로 정해졌습니다.

이 자료에서는 ISO 21782에 근거해 시험을 바르게 실시하기 위한 해설을 다루었습니다.

※본 자료는 ISO 21782를 기반으로 히오키전기가 자체적으로 작성한 것으로 ISO 21782를 공식으로 해설한 것이 아닙니다.

 

대상

EV

 

 

목차

1. ISO 21782의 개요

2. 규격의 구성과 시험

3. 시험에 필요한 측정기

4. 추천 측정기 소개

 

1. ISO 21872의 개요 

2019년8월에“ISO 21782：전기자동차-전기 추진 컴포넌트 테스트 사양”제1〜3부, 제6부가 발행되고  2021년5월에 제4부, 제5부, 제7부도 발행되었습니다.

각국의 자동차용 모터 시스템의 규격・기준에는 JIS D1302, UN R85, TRIAS-99-017-01, GB/T 18488.1/2 등이 있는데 'ISO21782'은 국제규격, 국제표준입니다. 'ISO 21782'에 의해, 기존 규격에서는 커버하지 못했던 동적동작(가속/감속)을 고려한 전기자동차의 모터 시스템 시험순서를 규정하고 성능과 신뢰성을 공정히 비교 평가할 수 있게 되었습니다.

※ISO 21782 자세한 내용은 ISO 홈페이지를 참조하십시오. 


2. 규격의 구성과 시험
전체7부의 구성과 시험내용은 다음과 같습니다.
-1. 제1부 ISO 21782-1:2019： 일반적인 시험상태와 정의
-2. 제2부 ISO 21782-2:2019： 모터 시스템의 성능 테스트
　・인버터와 모터로 구성되는 '모터 시스템', 입출력 전력 간 총효율과 총손실, 시스템 각 부품의 온도 상승, 토크 특성, 토크 리플 시험
-3. 제3부 ISO 21782-3:2019： 모터와 인버터의 성능 테스트
　・모터, 인버터, 초퍼(chopper)에서의 손실과 효율, 온도 상승, 모터 단품의 토크 특성, 코깅 토크(Cogging Torque)시험
-4. 제4부 ISO 21782-4:2021： DC/DC컨버터의 성능 테스트
　・DC/DC컨버터의 손실과 효율 측정
-5. 제5부 ISO 21782-5:2021： 모터 시스템의 동작 부하 테스트
　・페어 인버터와 모터의 결합에서 동작하는 모터 시스템의 사양 상한에서의 반복 시험
-6. 제6부 ISO 21782-6:2019： 모터 및 인버터의 동작 부하 테스트
　・모터, 인버터의 내구성 동작시험과 모터의 파괴 강도 검증시험
-7. 제7부 ISO 21782-7:2021： DC/DC컨버터의 동작 부하 테스트
　・DC/DC컨버터의 대표적인 전류 출력 패턴에 의한 반복 동작 시험


동작점
ISO 21782에는 시험을 실시하는 동작점이 정의되어 있는데, 각 시험을 실시하는데 있어 동작점은 2초, 10초, 1800초의 가동시간으로 정해져 있습니다.


측정 파라미터
각 시험에는 시험도가 제시되어 있고 시험에 따라 아래의 파라미터를 측정합니다.
-1. 주위 조건으로써 ISO 21782-1:2019 5.4에 정의된 실온 및 습도
-2. 모터, 인버터 또는 초퍼의 전류, 전압
-3. 모터의 토크 및 속도
-4. 각 부품의 온도
-5. 인버터의 출력주파수
-6. 로터 속도

또한 삼상전력 측정에는 3전력계법이 권장되고 있습니다.


측정 정밀도와 기록 간격
제1부에는 다음과 같이 기재되어 있습니다.
-1. 전류：±1.0％, 전압：±0.5％
-2. 토크：±0.2％, 모터 속도：±0.5％
-3. 온도：±2 K, 상대습도：±5％
・온도와 상대습도 값을 제외한 모든 측정값은 10 Hz 이상의 주파수에서 측정해 기록한다.
・온도와 상대습도 값에 대해서는 1 Hz 측정주파수로 기록한다.

시험 리포트
제2 ~ 7부의 부록으로써 시험 리포트가 게재되어 있습니다.


3. 시험에 필요한 측정기
・전압과 전류 측정：전력계（Power meter)
모터의 토크와 속도 측정：토크/속도계（Torque/Speed meter）
　→HIOKI파워 아날라이저（Power analyzer）로 전압, 전류, 토크, 속도를 전부 측정할 수 있습니다.
・온도 상승 측정：필요한 포인트 수만큼 측정 가능한 온도계（Thermometer）, 환경온습도계
・서지 전압 측정：스토리지 오실로스코프（Storage oscilloscope）
　→HIOKI 메모리 하이코더의 트리거 기능으로 서지 전압 파형을 취득할 수 있습니다.
・모터 시스템의 동작부하측정 (역기전력파형과 위치센서 원점위치와의 전기각 차가 5° 이내인 것을 확인）：회전각 검출용 각도 센서에는 리졸버 센서, ABZ 로터리 인코더를 사용합니다.
　→HIOKI메모리 하이코더를 사용하면 리졸버 센서나 ABZ로터리 인코더의 전기신호로부터 기계적 회전각의 원점위치를 측정할 수 있습니다.
　　HIOKI 파워 아날라이저와 ABZ로터리 인코더의 조합으로도 동일하게 측정이 가능합니다.

※상기 시험 시스템에서는 DC전원, 부하장치, 토크/속도검출기, 다이나모미터 등이 필요합니다.
　회전각 센서는 리졸버 센서 또는 ABZ 로터리 인코더가 필요합니다.


전력계 선정 시 주의점 

ISO 21782의 동작점은 '정격 속도의 50%'부터 '정격 속도에, 최대 속도에서 정격 속도를 뺀 값의 90%를 더한 속도'까지로 폭넓게 되어 있습니다. 또한 그 때의 모터 토크와 인버터 전류값, 출력전력도 정격의 40%에서부터 100%까지 있습니다. 인버터 입력은 직류전력입니다. 따라서 전력계의 성능으로써는 직류부터 고회전 대역까지를 '전류：±1.0％, 전압：±0.5％' 정밀도로 측정할 수 있어야 합니다. 대전류를 측정하려면 상기 주파수영역에서 '계측기 본체＋전류 센서'로 규정된 정밀도로 측정할 필요가 있습니다.

삼상전력측정에서는 3전력계법이 권장되고 있으므로 'DC입력：1CH'+'삼상전력：3 CH'  합계 4 CH이상의 입력을 지닌 전력계가 적합합니다.

 

4. 추천 측정기 

【전압・전류・모터 토크・모터 속도 측정】

●파워 아날라이저 PW3390(←클릭)

・전력 기본 정확도  ±0.04%rdg.±0.05 f.s.

・200 kHz 측정대역과 고주파까지 고른 진폭・위상 정확도

・클램프 전류 센서로 간단한 전력계측

・과도상태의 전력을 50 ms 고정확도 고속 연산

 

전류 센서（고정확도 관통형）

●CT6872(←클릭)

・정격 전류 AC/DC 50 A , 주파수대역 DC～10 MHz(-3 dB)

・측정 가능 도체경 Φ24 mm이하

●CT6904A(←클릭)

・정격 전류 AC/DC 500 A , 주파수대역 DC～4 MHz(-3 dB)

・측정 가능 도체경 Φ32 mm이하

●CT6877A(←클릭)

・정격 전류 AC/DC 2000 A

・주파수대역 DC～1 MHz(-3 dB)

・측정 가능 도체경 Φ80 mm이하

 

※전류 센서의 라인업은 전류 센서 시리즈 카탈로그를 참조하십시오.

 

더 고정확도 측정은 

・파워 아날라이저 PW6001(←클릭)

・파워 아날라이저 PW8001(←클릭)

 

【다점 온도 측정】

●메모리 하이로거LR8450 (←클릭)

●메모리 하이로거LR8450-01（무선LAN탑재 모델） (←클릭)

・LR8450에 U8552 등 5종류 유닛을 4대까지 장착 가능

・U8552 4대로 120채널 다점 측정 가능

●전압・온도 유닛 U8552(←클릭)

・채널 수：30 CH（스캔 방식）

・최고 샘플링 (데이터 갱신）：

　10 ms (사용 채널 수가 15이하일 때)

  20 ms (사용 채널 수가 16～30일 때）

・측정대상 : 전압, 열전대, 습도（Z2000 습도 센서 사용）

・입력단자：누름 버튼식 단자대

 

더 고속 측정에

・메모리 하이코더 MR8740-50(←클릭)

 

【회전각의 원점위치측정】

●메모리 하이코더 MR6000 (←클릭)

・고속200 MS/s 절연측정, DC〜30 MHz광대역

（U8976 고속 아날로그 유닛 조합）

・커런트 센서를 다이렉트 연결 가능한 3 CH전류 유닛 외 각종 유닛도 준비

・기록 메모리 용량（1 G 워드）

・파형 연산에 의한 회전각 측정기능

（리졸버 센서, ABZ 로터리 인코더에 대응）

 

회전각 측정용

・리졸버 센서

・로터리 인코더

 

※입력 유닛의 라인업은 MR6000 의 카탈로그를 참조하십시오.