芯耀
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自從在中國設(shè)立分公司品英儀器（北京）有限公司之后，品英Pickering集團加大了在中國市場的活躍度，為其看好的市場投放影響。
從舌簧繼電器起步，經(jīng)過近60年的發(fā)展，Pickering的產(chǎn)品已經(jīng)涵蓋航空航天/國防、汽車/軌道交通、半導(dǎo)體和醫(yī)療相關(guān)的測試測量領(lǐng)域，該公司強調(diào)自己是測試行業(yè)唯一一家具有從元器件到整機生產(chǎn)制造能力的公司。
最近，Pickering參加了中國國際進口博覽會（進博會）。作為一個國家級的展會，進博會為國際采購、投資促進、人文交流和開放合作提供了一個高規(guī)格的平臺。展會期間，Pickering展示了該公司最新的半導(dǎo)體、汽車電子、航空航天和行業(yè)通用產(chǎn)品，包括舌簧繼電器、模塊化信號開關(guān)和仿真技術(shù)、軟件、線纜和連接器。
一些重點產(chǎn)品令人關(guān)注，例如業(yè)界首創(chuàng)的可實現(xiàn)高達110GHz帶寬的微波信號切換的PXI/PXIe微波開關(guān)系列，可提供超過EMR 300倍的使用壽命和60倍的測試系統(tǒng)吞吐量的基于MEMS的PXI和PXIe RF多路復(fù)用器，LXI/USB模塊化機箱，成套LXI微波開關(guān)和信號路由子系統(tǒng)，免費微波開關(guān)設(shè)計工具，以及傳感器仿真儀器等產(chǎn)品。
這已經(jīng)是Pickering今年第二次參加在中國舉辦的大型展會，在7月份的慕尼黑上海電子展期間，該公司也展示了上述產(chǎn)品，響指之前對此做過詳細介紹。而這次展會，響指重點關(guān)注到其用于航空和汽車的電池管理系統(tǒng)（BMS）測試和仿真產(chǎn)品，包括基于PXI的BMS測試系統(tǒng)、BMS硬件在環(huán)（HIL）仿真測試系統(tǒng)、汽車電池組仿真方案和用于故障注入測試的PXI故障注入單元（FIU）開關(guān)。
隨著電力驅(qū)動的新能源汽車的日益普及，業(yè)界面臨的一個重大課題是BMS的有效測試和驗證。使用模塊化的、基于PXI的開關(guān)和仿真模塊的BMS測試系統(tǒng)在測試BMS時具有明顯優(yōu)勢。Pickering全球營銷和市場主管Joe Woodford表示，這是一種完全靈活的測試系統(tǒng)，可以靈活進行優(yōu)化以精確滿足需求，并可以輕松修改軟硬件配置以滿足不斷發(fā)展的應(yīng)用需求。而由于基于行業(yè)標準的開放式體系結(jié)構(gòu)，模塊化的、基于PXI的開關(guān)和仿真模塊可有效延長系統(tǒng)使用周期降低設(shè)備淘汰風(fēng)險，同時可以無縫集成源自多個供應(yīng)商的儀器和通信模塊。Pickering推出的PXI/PXIe電池模擬器具有模塊化和可擴展的優(yōu)勢，為電池組仿真提供了一個理想選擇。
圖1、Pickering的多電池模擬器模塊
作為銜接電池組、整車系統(tǒng)和電機的重要紐帶，BMS承擔(dān)了關(guān)鍵的安全功能、控制功能和調(diào)節(jié)功能。它不僅負責(zé)檢測電壓、電流和溫度等參數(shù)來為SOC提供決策，而且還負責(zé)熱管理和能量管理，以及電池單體的性能平衡等。因此，新能源車企都將BMS作為企業(yè)最核心的技術(shù)來看待，對BMS進行仿真測試也至關(guān)重要。
事實上，在新能源汽車的研發(fā)過程中，BMS HIL的仿真測試十分關(guān)鍵。通過BMS HIL測試系統(tǒng)，可以替換掉真實的電池包，在模擬環(huán)境中對BMS進行快速有效的測試，以便在各種不同的單體狀態(tài)、環(huán)境條件和故障場景下，對BMS的各種功能進行全面的驗證測試。此外，就整車的性能和安全性而言，通過BMS HIL仿真測試，可以提前發(fā)現(xiàn)并解決BMS潛在的問題。
一個完整的BMS HIL仿真測試系統(tǒng)包括上位機（PC）、PXI機箱、處理器板卡、數(shù)據(jù)采集板卡、CAN卡、電池模擬器、高壓電源、低壓電源等，BMS HIL中必須提供與BMS控制器硬件IO信號相對應(yīng)的資源及與BMS控制器控制策略相對應(yīng)的整車模型、電池模型。針對BMS HIL仿真測試，Pickering提供了基于PXI/PXIe的機箱/控制器、開關(guān)和仿真模塊等產(chǎn)品。
圖2、Pickering用于BMS HIL測試的PXI開關(guān)和仿真模塊以及機箱/控制器
航電、新能源汽車和儲能這些都是仿真測試的典型應(yīng)用領(lǐng)域。品英儀器公司產(chǎn)品與市場開發(fā)經(jīng)理王琦表示，這些電控設(shè)備的共性是功能多樣，探測信號通道多，產(chǎn)品快速迭代。同時這些電控系統(tǒng)又高度關(guān)聯(lián)設(shè)備和人身安全，必須從研發(fā)到生產(chǎn)制造都經(jīng)受嚴格的測試。不僅需要確保電控系統(tǒng)能高精度、快速地獲取控制對象的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，還要能夠準確識別和應(yīng)對控制對象和連接路徑的異常、故障狀態(tài)，乃至災(zāi)難狀態(tài)。因而在對電控設(shè)備進行測試時，激勵信號的參數(shù)——電壓、溫度、轉(zhuǎn)速等——要遠超過各種傳感器的額定范圍，同時還要仿真各種線纜開路、短路、漏電等現(xiàn)象，以及這些測試元素間的隨機組合。這種特性決定了，為了確保測試的精確、可靠、以及安全，此類測試不能借助真實的傳感器和被控件，只能通過專用的仿真儀器來實現(xiàn)。如何為這些測試來設(shè)計和制造高性能、種類豐富、易于使用的仿真儀器，是Pickering面對的挑戰(zhàn)，也是該公司的研發(fā)重點。
王琦表示，Pickering近年來連續(xù)推出多種新品類的信號仿真儀器，為眾多高價值電控設(shè)備提供了完善的功能測試與故障注入測試解決方案，包括廣泛應(yīng)用于航空電子、新能源汽車、軌道交通等領(lǐng)域的LVDT和RVDT傳感器以及旋轉(zhuǎn)變壓器，以及針對新一代交通工具、電力、儲能等領(lǐng)域廣泛使用的鋰電池和燃料電池的上百種VDT仿真器和電池模擬器模塊。這些方案可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，靈活選擇技術(shù)參數(shù)與通道數(shù)量。用戶不僅能夠獲得高性能、高性價比、易使用的測試儀器完成當(dāng)前的測試應(yīng)用，同時，這些產(chǎn)品高度模塊化的結(jié)構(gòu)，也能為未來測試系統(tǒng)升級保留足夠的空間。
除了上述產(chǎn)品，用于故障注入測試的PXI故障注入單元（FIU）開關(guān)也是Pickering在HIL方面的一個重要產(chǎn)品系列。故障注入測試是航空電子和汽車設(shè)計驗證的一個重要環(huán)節(jié)，旨在模擬可能發(fā)生的情況，以確保系統(tǒng)在遇到故障時能夠正常工作。這包括模擬電氣故障，例如腐蝕、短/開路以及其他電氣故障。此外，固件問題也是一個重要的考慮因素，因為它們可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障。故障注入測試旨在檢測系統(tǒng)在遇到這些故障時的行為，并評估其可靠性。為了進行有效的測試，必須了解故障的原因，這可能是因為老化、損壞甚至安裝錯誤而導(dǎo)致的故障。通過故障注入測試，可以更好地了解系統(tǒng)的可靠性，并在實際運行中減少故障的可能性。
圖3、Pickering故障注入單元開關(guān)
Joe Woodford表示，Pickering深刻認識到汽車和航空航天行業(yè)的發(fā)展對電子測試復(fù)雜需求提出的挑戰(zhàn)，自1988年起，Pickering一直致力于設(shè)計和生產(chǎn)標準化和定制的開關(guān)和仿真系統(tǒng)，以及用于各類功能性測試和HIL仿真應(yīng)用的儀器設(shè)備，用于對汽車和航天航空電控設(shè)備進行測試和驗證。
除了PXI FIU開關(guān)，該公司用于HIL仿真的開關(guān)方案還包括用于模擬傳感器的PXI程控電阻、用于模擬傳感器的PXI毫伏熱電偶仿真模塊、用于模擬傳感器的PXI LVDT/RVDT/旋轉(zhuǎn)變壓器仿真模塊、4～20mA電流環(huán)仿真模塊、鉑電阻仿真模塊，應(yīng)變仿真模塊和模塊化信號接線盒等。
