Mesures de l'autonomie d'une batterie dans un véhicule connecté

La solution de mesure de l'autonomie d'une batterie, associée à la plateforme R&S®CMW500, identifie les unités de commande électronique (ECU, Electronic Command Unit) et les applications qu'exploitent les unités télématiques ayant une incidence sur l'autonomie de la batterie.

Voiture connectée
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Votre tâche

Puisque de complexes applications sont intégrées dans la voiture connectée, il devient de plus en plus important de comprendre comment des connexions sans fil cellulaires et non cellulaires consomment l'énergie. Par exemple, certains modules tels que ceux conçus selon les technologies eCall / ERA-Glonass, sont censés continuer à émettre après une collision pendant une durée déterminée, et les unités télématiques doivent régulièrement se connecter au réseau cellulaire et même pouvoir l'utiliser, afin de télécharger des mises à jour de firmware volumineuses lorsque le moteur du véhicule est éteint.

Solution T&M

Pour la voiture connectée et ses diverses applications, tester l'autonomie de la batterie devient plus important que jamais. Et pour les systèmes d'infodivertissement, qui exécutent de plus en plus d'applications, il est crucial de tester les fonctions les plus récentes dédiées à la réduction de la consommation énergétique.

Motivées par les nouvelles exigences en matière d'ultra-basse consommation, les toutes dernières versions (12 et 13) de la norme 3GPP ont récemment défini certaines caractéristiques telles que le mode d'économie d'énergie (PSM, Power Saving Mode), la réception discontinue améliorée eDRX (enhanced DRX) et la réception discontinue en mode connecté cDRX (connected DRX), des fonctions qui cherchent à diminuer autant que faire se peut la consommation électrique.

La capacité de ces fonctions à diminuer la consommation d'énergie peut uniquement être testée et analysée dans un environnement réseau émulé et contrôlé. Le R&S®CMWrun est la solution parfaite pour des tests en conditions réelles contrôlées, tout en s'appuyant sur le R&S®CMW500. L'option R&S®CMWrun CMW-KT051 collecte des échantillons à partir de la sonde de puissance multivoies R&S®RT-ZVC02/R&S®RT-ZVC04 à une fréquence d'échantillonnage élevée, puis affiche le courant et la tension ou même la puissance instantanée calculée (en watts) dans le temps.

Solution de surveillance de la consommation d'énergie
Solution de surveillance de la consommation d'énergie avec le R&S®CMWrun, le R&S®CMW500 et la sonde de puissance multivoies R&S®RT-ZVC04.
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Des événements déclencheurs de signalisation spécifiques (par exemple une connexion LTE, un état de signalisation inactif connecté ou un enregistrement IMS) proposant davantage de détails (à savoir, davantage d'échantillons) ont été mis en œuvre. Ces derniers sont affichés et corrélés dans le temps sur le diagramme de consommation d'énergie. Le diagramme de consommation d'énergie est également corrélé aux événements au niveau de l'IP grâce à l'analyse du trafic IP (option R&S®CMW-KM051), laquelle identifie l'application ou le flux IP qui affecte l'autonomie de la batterie des unités télématiques ou d'autres appareils sans fil.

Les dernières spécifications relatives à la mesure de l'autonomie des batteries exigent non seulement la surveillance du courant dans le temps, mais aussi celle de la tension, y compris le calcul de la puissance instantanée à des fréquences d'échantillonnage élevées. Pour de telles exigences de test, il doit être possible de mesurer l'énergie consommée par un appareil en se basant sur un cas d'utilisation réel, par exemple l'alimentation par une batterie réelle, par une interface USB ou un adaptateur secteur.

La sonde de puissance multivoies R&S®RT‑ZVC02/R&S®RT-ZVC04 est conçue pour couvrir de tels cas d'utilisation avec précision, proposant même jusqu'à deux (R&S®RT-ZVC02) ou quatre (R&S®RT-ZVC04) voies de tension et de courant.

Chaque groupe de mesure de puissance se compose d'un voltmètre et d'un ampèremètre avec une résolution analogique / numérique sur 18 bits et une fréquence d'échantillonnage de 5 Méch./s. Disponible pour chaque groupe, la fonction intégrée du multiplicateur procède à une multiplication synchrone, échantillon par échantillon, des échantillons de courant et de tension à une fréquence de 5 Méch./s. Une unité de décimation interne cumule la puissance consommée en établissant une moyenne sur 100, 1 000 ou 10 000 échantillons. Ce procédé garantit que même les pointes de consommation d'énergie très courtes soient capturées, tout en réduisant la vitesse de transmission de données à un niveau qu'un PC est capable de traiter. En se basant sur ces données, le R&S®CMWrun estime l'autonomie de la batterie et affiche toutes les mesures de groupe de puissance telles que le courant, la tension et la puissance instantanée, sur le graphique des événements.

L'ampèremètre de la sonde de puissance multivoies R&S®RT‑ZVC02 / R&S®RT-ZVC04 est équipé de shunts internes, lesquels peuvent être sélectionnés en fonction des différentes gammes de mesure. Le courant peut également être mesuré en s'appuyant sur un shunt externe configuré et monté directement dans le dispositif sous test. Dans ce cas, le courant est calculé en se basant sur la chute de tension au niveau de ce shunt externe de référence. L'ampèremètre interne devient alors un voltmètre haute impédance, permettant d'éviter les pertes sur les câbles de raccordement engendrées par les courants élevés. Différentes options de connectivité telles que des fiches de 4 mm, des connecteurs à broches et des broches à braser sont disponibles pour couvrir tous les types de scénarios d'application.

Le R&S®CMWrun propose des fréquences de surveillance et d'affichage sélectionnables (après décimation) de 10 / 100 / 1 000 éch./s et jusqu'à 50 kéch./s, ainsi qu'une fonction de zoom automatique pour les intervalles de temps courts. Des événements déclencheurs de signalisation peuvent être utilisés pour augmenter la fréquence d'échantillonnage du moniteur.

Test entièrement automatisé de l'autonomie de la batterie, avec analyse du débit IP sur le R&S®CMWrun
Test entièrement automatisé de l'autonomie de la batterie, avec analyse du débit IP sur le R&S®CMWrun
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