像電動汽車這樣高速大電流的負載在使用電池時，實際電池包與設備組裝後的特性評測很重要。僅靠阻抗測量和充放電容量測量試驗，無法正確地把握高速大電流使用情況下的電池特性。而最好的做法是在實際工作狀態下測量其特性。
對於這種試驗使用功率分析儀(功率測量設備)是最合適的。比如圖 47，一般情況下是將電池包與後段的變壓器和電機連接後測試其電壓•電流值。這種結構不僅可以測量電池的實際負載特性，還能將後段（逆變器，電機等）組成部分的總消費能量，能量變換效率一併測量出來。
圖 47EV用變頻電機的功率測量以下對測量電池實際負載特性的功率分析儀所需要的功能進行說明
(1) 電流測量方式
電流測量的方法有分流電阻測量法(直連式)和電流感測器測量法(感測器式)兩種。一般情況下，直連式適合用於低電流的測量，感測器式適合用於高頻大電流的測量。電機的變頻器輸入側流入大電流，同時電流有高頻紋波疊加，因此此處適合使用電流感測器。
電流感測器可以分為兩大類，分別稱為貫通型和鉗型(圖48)。貫通型在頻率頻寬，測量精度，穩定性方面都具有十分優越的性能。但是由於需要將測試線穿過感測器，在準備的時候比較麻煩。在實際整車測試中設置電流感測器十分的困難，因此在整車試驗中使用貫通型電流感測器是不現實的。使用測試台架的測試，在配線處理比較自由的情況下，如果想進行功率的高精度測量，建議使用貫通型電流感測器。
另一方面，鉗型探頭的頻率頻寬和測量精度比不上貫通型，但感測器的設置相對更簡單。在做整車測試時選擇鉗型探頭更好。如果測試不要求貫通型那樣的高精度，鉗型探頭的便利性能夠使試驗效率大幅提升。
圖 48貫通型電流感測器 (左)
和鉗型電流感測器 (右) 的示例
(2) 測量頻寬和精度
電機的變頻器輸入側流入大電流，同時電流上還疊加有高頻紋波。為了正確的進行功率測量，一定要選擇合適的額定電流，額定電壓，測量頻率頻寬的功率分析儀和電流感測器。電流感測器額定電流有根據峰值規定和根據有效值規定兩種。若把以電流峰值為基準的感測器，當做負荷電流有效值的感測器去使用的話，，會發生額定不足的情況，因此在選擇時需要特別注意。
電機的變頻器輸入側流入大電流，同時電流上還疊加有高頻紋波。為了正確的進行功率測量，一定要選擇合適的額定電流，額定電壓，測量頻率頻寬的功率分析儀和電流感測器。電流感測器額定電流有根據峰值規定和根據有效值規定兩種。若把以電流峰值為基準的感測器，當做負荷電流有效值的感測器去使用的話，，會發生額定不足的情況，因此在選擇時需要特別注意。
在分析變頻器輸入功率時，特別要注意測量頻率頻寬。變頻器會產生高頻紋波電流。這個紋波電流是電池包發熱的原因，對性能也有影響，因此必須要進行評估。因為紋波電流的頻率包含變頻器開關頻率的高頻波，為了能夠正確評估，需要選擇頻率頻寬為變頻器開關頻寬 5倍以上的電流感測器。
紋波電流的大小，根據式(6)表示的電流紋波率Irf 進行評估。是評估變頻器性能的重要參數。
𝐼𝐼pk∶ 電流最大值 𝐼𝐼pk− ∶ 電流最小值 𝐼𝐼dc∶ 電流平均值
(3) 新耗油標準WLTP 要求的功能
長期以來，對於汽車耗油量進行的試驗週期•實試驗方法各國•地區均有不同規定，所以以往針對開發動力總成系統的耗油測試，也被要求需對應各種不同的實驗條件。而近年，發佈了作為世界統一規格的乘用汽車等排氣•耗油試驗方法規定(WLTP：Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure)，試驗方法的統一化也在逐漸推行中。WLTP的實行時期根據各國自行判斷。因為標準實驗法對出口有促進作用，各國都在積極探討推進該方法。而企業層面則已經將WLTP 作為標準的試驗法進行實際運用了。
長期以來，對於汽車耗油量進行的試驗週期•實試驗方法各國•地區均有不同規定，所以以往針對開發動力總成系統的耗油測試，也被要求需對應各種不同的實驗條件。而近年，發佈了作為世界統一規格的乘用汽車等排氣•耗油試驗方法規定(WLTP：Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure)，試驗方法的統一化也在逐漸推行中。WLTP的實行時期根據各國自行判斷。因為標準實驗法對出口有促進作用，各國都在積極探討推進該方法。而企業層面則已經將WLTP 作為標準的試驗法進行實際運用了。
使用WLTP規定的標準試驗，對於 EV、xEV(HEV 、PHEV) 、FCV，需要按照規定的方式進行整車行駛時的電池消耗功率量[Wh]的測量。鉛酸蓄電池，燃料電池，行駛用的鋰離子電池和鎳氫電池都是測試對象。在要求汽車減輕環境負擔的社會背景下，減少二氧化碳排放量是測試的最終目的。
進行使用 WLTP標準的試驗時，必須選擇滿足WLTP 要求的電流感測器和功率測試計。在表3總結了 WLTP在功率測量方面，對功率分析儀和電流感測器的要求。對從大電流到微小電流動的態變化著的負荷電流進行高精度測試的能力是不可欠缺的。HIOKI提供的高精度鉗型電流感測器和高精度功率計構築成的功率測試系統有以下優點，適合於WLTP的功率測量。
- 高精度鉗型電流感測器：為了在整車狀態下測量，使用鉗型電流感測器更合適。HIOKI提供的高精度鉗型電流感測器，能夠充分滿足WLTP的測量精度的要求。
- 高精度功率計：為了正確計算電流和功率積分值，需要高精度的DC，以及高速的資料更新能力。HIOKI的高精度功率計十分重視 DC 的測量精度，擁有良好的 DC 特性。資料更新率最高能達到 10ms，且有在最高速下也能保持最高精度的優點。
- 相位補償功能：透過功率計演算功能對電流感測器的高頻相位特性加以補正。由於 HIOKI 同時開發電流感測器和功率計，因此才能有這個功能，能大幅提升包括高頻的紋波電流頻率頻寬的功率測量性能。
表 3WLTP要求的内容7)
參考文獻
1) E.Ligneel,B.Lestriez,O.Richard,D.Guyomard,J.Phys.Chem.Solids,67,1275 (2006)
2) T.J.Patey,A.Hintennach,F.LaMantia,P.Novák,J.PowerSources,189,590 (2009)
3) C.-C.Li,Y.-S.Lin,J.PowerSources,220,413 (2012)
4) 日置電機株式会社、絶縁抵抗測定の手引き (2018)
5) JISC8711:2013ポータブル機器用リチウム二次電池
IEC 61960-3:2017Secondary cells and batteriescontaining alkaline or other non-acid electrolytes-Secondarylithiumcellsandbatteriesforportableapplications-Part3:Prismatic and cylindrical lithium secondary cells and batteries made from them
6) 小山 昇(監修)、リチウムイオン二次電池の性能評価、日刊工業新聞社 (2019)
7)ECE/TRANS/WP.29/GRPE/2016/3,ProposalforamendmentstoglobaltechnicalregulationNo.15 on Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure (WLTP)
8) 日置電機株式会社、抵抗測定の手引き Vol.1 (2017)
HIOKI的簡介
關於HIOKI
日置電機株式會社(HIOKI)是創立於1935年的電氣測量儀器廠商，位於日本長野縣上田市，集研究開發•生產•維護服務功能於一身，可提供高品質的測量儀器及各種具體服務。以記錄儀•電子測量儀•現場測量儀•自動測量設備這4個領域為主，將搭載了獨自研發的技術產品送往全球各地。
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所購產品若發生異常或故障，請聯繫代理商進行修理委託。停產產品自停產日起，會保留至少 5年的維修對應服務。在HIOKI產品的質保期間，對於產品本身的故障提供無償修理或換新服務。
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