Avance en la adquisición de datos para los powertrain de vehículos eléctricos
La adquisición de datos de carga en carretera (RLDA) está ganando importancia estratégica en la validación de los trenes de potencia eléctricos, donde las nuevas características de carga, como el alto par instantáneo, la reducción de la amortiguación y los espectros de vibración alterados, desafían los métodos convencionales de evaluación de la durabilidad. En este contexto, Hottinger Brüel & Kjær (HBK) ha introducido Fusion RX, una plataforma de adquisición de datos diseñada para capturar y procesar datos de carga de vehículos en condiciones de funcionamiento reales.
Los sistemas RLDA adquieren datos mecánicos y estructurales de vehículos instrumentados durante las pruebas en carretera y de prueba. Los sensores instalados en subsistemas clave, incluidas las estructuras de chasis, los componentes de la suspensión y las interfaces de accionamiento electrónico, registran los historiales de tiempo de cargas, aceleraciones y tensiones. Estos conjuntos de datos forman la base para la generación de perfiles de prueba de laboratorio y para la validación de modelos de simulación utilizados en el desarrollo de transmisiones eléctricas.
Para los motores eléctricos y los ejes electrónicos integrados, la disponibilidad de datos de carga precisos es particularmente relevante. A diferencia de los motores de combustión interna, las máquinas eléctricas ofrecen un par máximo desde la parada y operan a través de una amplia gama de velocidades con diferentes frecuencias de excitación. Esto puede dar como resultado distintos mecanismos de fatiga que afectan a los cojinetes, ejes y mallas de engranajes. RLDA permite a los ingenieros capturar estos efectos en condiciones reales de conducción y replicarlos en pruebas de durabilidad acelerada.
HBK posiciona Fusion RX como una respuesta a las restricciones en evolución en el desarrollo del vehículo, incluida la reducción de la disponibilidad de prototipos, el aumento de la complejidad del sistema y las líneas de tiempo de validación comprimidas. Las plataformas electrificadas, a menudo integrando el motor, el inversor y la transmisión en conjuntos compactos, requieren mediciones multicanal sincronizadas para garantizar la correlación entre las cargas mecánicas y los estados de funcionamiento eléctrico.
Los entornos operativos para RLDA siguen siendo inherentemente desafiantes. La adquisición de datos debe ser confiable en diversas condiciones, desde autopistas suaves hasta terrenos todoterreno, donde las cargas de choque, las variaciones de temperatura y la interferencia electromagnética pueden afectar la integridad de la señal. Por lo tanto, los sistemas modernos deben manejar altos recuentos de canales y grandes volúmenes de datos, manteniendo la precisión y la robustez de la medición.
Fusion RX está diseñado para admitir la adquisición continua de datos a nivel de vehículo y la integración perfecta con herramientas de análisis aguas abajo. Los conjuntos de datos resultantes se pueden procesar en espectros de carga adecuados para pruebas de banco. Por ejemplo, los datos de par y vibración registrados en el eje del motor eléctrico durante los ciclos de conducción dinámicos se pueden traducir en perfiles de tensión equivalentes para pruebas de resistencia de rodamientos o etapas de engranaje, reduciendo la necesidad de pruebas físicas repetidas en carretera.
En términos más generales, las plataformas RLDA están contribuyendo a la convergencia de los procesos de validación física y virtual. Los datos de carga de alta calidad mejoran la fidelidad de los modelos de simulación, permitiendo la detección temprana de posibles modos de falla y reduciendo las iteraciones de desarrollo. Esto es particularmente crítico en la ingeniería de motores eléctricos, donde los diseños compactos y las densidades de alta potencia dejan márgenes limitados de error.
Original en: https://www.electricmotorengineering.com/advancing-data-acquisition-for-electric-powertrains/
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