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ELETTRONICA OGGI 498 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2021 77 T&M POWER ANALYSIS Power Analyzer PW6001 L’analizzatore di potenza PW6001 esegue analisi dei parametri di potenza con una precisione base dello 0.02%, collocandosi così tra gli strumenti con la maggiore precisione a livello mondiale nel suo settore. La precisione in DC è una prestazione chiave per le misure di efficienza di conversione dell’energia di inverter AC/DC utilizzati su veicoli elettrici e ibridi. Elevatissima banda passante da DC a 2 MHz necessaria per misurare correttamente anche sui nuovissimi inverter al Carburo di Silicio (SIC) che rappresentano il futuro della trazione elettrica. è basato sull’analizzatore di potenza a 6 canali Hioki PW6001 che tramite la funzionalità dual-mode può analizzare simultaneamente il comportamento di due motori, elettrico ed endotermico, acquisendo e comparando con altissima velocità di elaborazione tutti i parametri generati dal veicolo. In particolare, con un campionamento a 5MS/s e una elaborazione e un aggiornamento dei dati ogni 10 millisecondi, Hioki PW6001 può misurare e analizzare la coppia motrice massima e media durante l’intero ciclo operativo, la potenza elettrica massima e media, l’efficienza di conversione elettrico-cinetica e viceversa, la rotazione del motore termico, lo stato di carica e di utilizzo della batteria e molto altro. La registrazione su lungo periodo, la funzione oscilloscopio e la rappresentazione su grafico X-Y permettono di ottenere una curva caratteristica molto particolareggiata del funzionamento complessivo della propulsione ibrida, solo elettrica o solo termica. Valutare i sistemi di controllo elettrico dei motori Nei tradizionali veicoli con motore a combustione interna è tutto sommato semplice soddisfare i requisiti dei dispositivi elettrici ausiliari installati a bordo: è sufficiente una batteria stazionaria in buono stato e il relativo alternatore di ricarica. Nei veicoli ibridi il livello di complessità del sistema elettrico e delle integrazioni necessarie è chiaramente superiore. Il maggior consumatore di energia è il motore elettrico di trazione, che in alcuni momenti deve essere in grado di fornire la propulsione e trasmettere il movimento alle ruote senza alcun aiuto da parte del motore endotermico. Per ottimizzare il flusso di elettricità al motore, evitando di disperdere energia sulle connessioni e sui componenti elettrici passivi presenti sul veicolo, è necessario prevedere sistemi di connessione elettrica a elevata efficienza in grado di tollerare tensioni molto elevate anche fino a 1.200 V, gestendo correnti che in alcuni frangenti possono raggiungere e superare le centinaia di ampere. L’industria automobilistica si è trovata pertanto ad affrontare nuove sfide e a introdurre nuove applicazioni ad alta potenza elettrica mai sperimentate prima: inverter DC-AC e convertitori DC-DC per trasferire la potenza elettrica tra la rete in alta tensione interna al veicolo, la linea di alimentazione interna a bassa tensione e la combinazione con la tensione proveniente dalle varie tipologie di colonnina di ricarica. Per costruire inverter e convertitori in grado di gestire elevati livelli di potenza è stato necessario lavorare su circuiti elettronici innovativi, compatti ed efficienti, che sfruttino componenti a semiconduttore ottimizzati. I componenti devono garantire infatti elevate prestazioni meccaniche ed elettriche e devono garantire una bassa induttanza parassita e basse interferenze elettriche ed elettromagnetiche. Non è un mistero che la presenza di correnti e tensioni di livello elevato, e soprattutto la loro commutazione, generino campi elettrici ed elettromagnetici di grande intensità che possono indurre rumore, interferenza, picchi di tensioni e altri fenomeni che possono impattare pesantemente su tutte le altre apparecchiature elettroniche presenti bordo. Hioki PW6001 è lo strumento adatto per misurare correttamente inverter e sistemi motore caratterizzati da basse perdite di potenza. La caratteristica che lo rende idoneo è la sua eccezionale tenuta al rumore elettrico, specialmente ad alte frequenze. L’utilizzo combinato di PW6001 con i sensori Hioki consente misurazioni con alti livelli di riduzione del rumore (common mode rejection ratio), molto fedeli ed estremamente stabili.