Medidas de la duración de la batería en el automóvil conectado

La solución de medida de la duración de la batería de la plataforma R&S®CMW500 identifica qué centralita electrónica del vehículo y qué aplicaciones ejecutadas en unidades telemáticas afectan a la duración de la batería.

Automóvil conectado
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Su misión

A medida que se añaden aplicaciones complejas al automóvil conectado, se hace más importante comprender cómo las conexiones inalámbricas celulares y no celulares consumen energía. Por ejemplo, se espera que módulos como los definidos para eCall/ERA-Glonass continúen transmitiendo después de un choque durante un tiempo definido, y las unidades telemáticas necesitan conectarse regularmente a la red celular e incluso se puede requerir la descarga de una actualización de firmware grande a través de una conexión celular cuando el motor del automóvil no está funcionando.

Solución de test y medida

Para el coche conectado y sus diversas aplicaciones, las pruebas de vida útil de la batería se vuelven más importantes que nunca. En el caso de los sistemas de información y entretenimiento, que ejecutan cada vez más aplicaciones, es fundamental probar las funciones más recientes para reducir el consumo de energía.

Las últimas versiones (12 y 13) de la norma 3GPP definidas recientemente como el modo de ahorro de energía (PSM), el DRX mejorado (eDRX) y el modo conectado DRX (cDRX) están impulsadas por los nuevos requisitos de potencia ultrabaja para reducir el consumo de energía tanto como sea posible.

La capacidad de estas funciones para reducir el consumo solamente se puede medir y analizar en un entorno de red simulado controlado. R&S®CMWrun ofrece la solución perfecta para realizar estas pruebas en condiciones reales y controladas sobre la base del popular R&S®CMW500. El R&S®CMWrun con la opción CMW-KT051 recopila muestras de la sonda de potencia multicanal R&S®RT-ZVC02/R&S®RT-ZVC04 con una alta velocidad de muestreo y visualiza la corriente y el voltaje o incluso la potencia instantánea calculada (en vatios) a lo largo del tiempo.

Solución de monitorización de potencia absorbida
La solución de monitorización de potencia absorbida con R&S®CMWrun basada en el R&S®CMW500 y la sonda de potencia multicanal R&S®RT-ZVC04.
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En la solución se han implementado eventos de disparo de señalización específicos (p. ej., activación LTE, estado conectado, señalización en reposo o registro IMS) que proporcionan detalles adicionales (es decir, más muestras). Estos figuran y se correlacionan con el tiempo en el diagrama de potencia absorbida. Dicho diagrama está también correlacionado con sucesos en el nivel IP mediante análisis del tráfico IP (R&S®CMW-KM051), lo que indica qué aplicación o flujo IP afecta a la vida útil de la batería de unidades telemáticas u otros dispositivos inalámbricos.

Las especificaciones más recientes para medidas de duración de la batería exigen no solo la monitorización de la corriente a lo largo del tiempo, sino también del voltaje, incluyendo el cálculo de la potencia instantánea, a altas velocidades de muestreo. Para cumplir estos requisitos debe ser posible medir la potencia que consume un dispositivo partiendo de un caso de uso real, es decir, alimentado con una batería real o desde la interfaz USB o un adaptador de CA.

La sonda de potencia multicanal®RT-ZVC02/R&S®RT-ZVC04 está diseñada específicamente para estos casos de uso y ofrece hasta dos (con la R&S®RT-ZVC02) o cuatro (con la R&S®RT-ZVC04) canales de voltaje y de corriente.

Cada grupo de medida de potencia se compone de un voltímetro y amperímetro con una resolución A/D de 18 bits y una frecuencia de muestreo de 5 Mmuestras/s. La función integrada de multiplicador, disponible en cada grupo, garantiza la multiplicación sincronizada muestra a muestra de las muestras de corriente y voltaje con una velocidad de 5 Mmuestras/s. Una unidad de decimación interna registra la potencia consumida realizando promedios de 100, 1000 o 10 000 muestras. De este modo se consigue captar picos de consumo muy breves, reduciendo a la vez la velocidad de transferencia de datos a un nivel que permite el procesamiento mediante un PC. Sobre la base de estos datos, el R&S®CMWrun calcula la vida útil de la batería y visualiza en el gráfico de eventos todas las medidas de los grupos de potencia, como corriente, voltaje y potencia instantánea.

El amperímetro de la sonda de potencia multicanal R&S®RT-ZVC02/R&S®RT-ZVC04 dispone de shunts internos que pueden seleccionarse conforme a los diferentes rangos de medida de interés. La corriente también se puede medir utilizando un shunt externo, configurado y montado directamente en el dispositivo bajo prueba. En este caso, la corriente se calcula a partir de la caída de voltaje en este shunt externo de referencia. El amperímetro interno se convierte en un voltímetro de alta impedancia, con lo que se previenen pérdidas en los cables de conexión provocadas por altas corrientes. Están disponibles diversas opciones de conexión para todas las posibilidades de aplicación, como clavijas de 4 mmconectores de patillas y patillas de soldadura.

El R&S®CMWrun permite seleccionar velocidades de monitorización y visualización (tras la decimación) de 10/100/1000 muestras/sy de hasta 50 kmuestras/s,así como una función automática de zoom para intervalos de tiempo cortos. Para incrementar la tasa de muestreo de monitorización se pueden utilizar eventos de disparo de señalización.

Pruebas de duración de la batería y prueba de rendimiento IP con análisis IP totalmente automatizado con R&S®CMWrun
Pruebas de duración de la batería y prueba de rendimiento IP con análisis IP totalmente automatizado con R&S®CMWrun
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