近年來，過去以汽油發動機為主的汽車、摩托車等交通工具都在積極向電氣化發展。此外，利用可再生能源發電的新技術的開發和推廣也在全球范圍內不斷推進。為實現脫碳社會而進行的這些開發和努力，預計在未來將進一步加速。電動汽車以及再生能源發電領域的電機和逆變器的開發是不放過哪怕不足0.01%功率轉換效率的改善，不斷進行迭代升級的過程。如果不能準確測量這些微小的功率變化，就無法確認功能改進的效果，因此需要極高精度的功率測量。HIOKI日置功率分析儀PW8001具有高采樣性能和抗噪能力，可準確捕捉SiC功率半導體高速開關引起的功率波動。它具有高水準的測量精度，能夠準確評估功率轉換效率。此外，在“雙電機系統”作為電動汽車驅動系統備受矚目的開發現場，1臺測量儀即可對8通道進行功率測量的PW8001大幅降低了日趨多系統化設備的測量工時。

大功率裝置/設備不可或缺的功率分析儀

在電動汽車和可再生能源發電領域，為了盡可能有效地利用能源，有必要消除哪怕是最微小的能量損耗，并盡可能提高能量轉換效率。為了評估這些損耗和效率，功率的測量至關重要。這就需要功率分析儀。

功率分析儀是測量電機和逆變器等電氣設備所用功率的測量儀器。與普通功率計不同，它可以高速、高精度地同時采集電流、電壓、扭矩和轉速等各種參數，并對功率損耗、功率轉換效率、電機特性、設備響應性能和頻率分析進行評估。在電動汽車和可再生能源發電的開發中，是不可或缺的測量工具。

功率分析儀的性能要求

傳統的功率分析儀通常會面臨以下問題。

對測量精度和再現性的嚴格要求

在注重改善效率和損耗的電機及逆變器開發中，為了在短時間內開發出比傳統產品更優秀的產品，會不斷積累微小的性能改善進行迭代升級。例如，在電動汽車的驅動電機中，100kW級別的電機性能就是以幾萬特為單位逐步提升的。這是一系列非常微小改進的累積。如果不能以良好的再現性，準確測量這些微小的性能改善，就無法確定這些數值變化是改進的結果還是偶然出現的。隨著功能的改進，對測量儀器的測量精度和測量再現性的要求也越來越嚴格。

支持更高的頻率、更高的電壓和抗噪能力

在電動汽車和可再生能源發電這樣的大功率裝置的控制中，支持高壓，高速開關的功率半導體一直以來都被廣泛應用。近年來，正在急速推進向SiC和GaN等新一代的功率半導體的更換，逐步邁向更高的電壓及更高速的開關頻率。更高的電壓需要能夠安全測量的測量儀器。隨著開關頻率的提高，測量頻率也隨之提高，因此需要在更寬的頻帶內進行測量。更高的頻率也意味著需要加強抗噪能力。

支持多系統

在電動汽車的雙電機系統和智能住宅的電力調度系統中，為了有效利用能源，多系統化正在不斷推進。例如，在電動汽車的驅動系統--雙電機系統的性能評估中，前后電機的聯動至關重要。必須同時測量前后電機的功率以及與每個電機配套的逆變器的輸入及輸出功率。

為了進行這些測量，需要為每個測量點配備相應的測量通道。但是，如果一臺測量儀器的通道數量達不到要求，就需要多臺測量儀器，這樣就很難同步測量數據的更新時間。這不僅降低了效率及損耗的測量穩定性，還會導致測量時間和數據整合工時的增加。

一臺解決所有問題

PW8001 解決了傳統測量儀器面臨的所有問題。

世界一流的測量精度

要準確評估功率的微小變化，必須準確測量從DC到高頻的每個頻帶的功率。此時，測量儀器的測量精度就成為了關鍵點。PW8001具有世界上最高的功率測量精度，基本精度為±0.03%，DC精度為±0.05%，50 kHz精度為0.2%。在50Hz/60Hz或、DC50kHz等廣泛的頻率范圍內都具有優秀的測量精度，可以準確評估功率轉換效率。

高采樣性能和高抗噪能力

為了高精度地測量新一代功率半導體的高速開關，測量儀器必須具備高采樣性能和高抗噪聲能力。PW8001具有出色的采樣性能，采樣頻率為15 MHz，采樣分辨率為18bit。此外，它還具有110dB/100kHz的高抗噪性能，即使在測量高頻且噪聲較多的對象時，也能以良好的再現性測量功率。

自動補償電流傳感器的相位特性

在大功率設備的功率測量中，電流傳感器的性能也同樣至關重要。電流傳感器的性能極大影響著功率測量的精度及作業效率。對于確保測量結果的再現性來說也十分必要。HIOKI日置研發生產的設備不僅僅有功率分析儀，還有電流傳感器。將HIOKI日置功率分析儀和電流傳感器搭配使用，可以發揮**的設備性能。

此外，功率分析儀還搭載了自動補償從前需要給每個電流傳感器輸入補償值的相位誤差。即使是同型號的細微個體差，也能自動補償。這就避免了忘記補償的情況，減少了測量準備所需的工時，并提高了測量精度和再現性。

符合DC1500VCATⅡ / DC1000VCATⅢ標準

PW8001 符合1500 V DC CAT II/ 1000 V DC CAT III 標準，可直接輸入高電壓進行安全測量。對今后將持續高壓化的電動汽車及可再生能源發電用的各種裝置設備的測量來說也足以對應。

1臺即可測量8個通道

PW80011臺即可進行8通道的功率測量。例如，在電動汽車的雙電機系統中，可以同時測量兩個電機功率（2系統的扭矩和編碼器輸出）。使得雙電機系統的性能能夠高效率和高再現性地進行測量。PW8001可以僅用一臺設備滿足多系統化的新一代電機和逆變器的測量需求。

實際測量示例

使用功率分析儀 PW8001-11（帶電機分析功能）和電流傳感器，我們測量了前后兩臺電機的功率以及與每臺電機配套的逆變器的輸入輸出功率，并確定各自的功率效率和損耗。

滿足未來需求的功率分析儀

使用車輪內裝電機技術的4電機驅動系統預計將成為實現未來電動汽車技術的關鍵。PW8001配備了四電機分析模式，可從扭矩計和轉速計輸入信號，同時分析四臺電機。它能夠對控制每個車輪的系統進行評估。除了支持高精度、高電壓和高頻率之外，我們還在不斷增加和改進功能，以解決客戶的問題。

例如，為了應對測量對象的進一步多系統化，可以通過光纜連接兩臺PW8001實現將兩臺的測量值集中到一臺設備上的功能(*1)。這樣就能同時分析多達 16 個通道的功率，并在一臺設備上顯示和記錄效率和損耗數據。針對汽車行業，PW8001還具備將測量數據作為CAN/CAN FD信號輸出的功能。(*1) 這樣就能對車輛相關的所有數據進行全面評估，不僅包括電壓、電流、效率和損耗，還包括來自不同 ECU（如電池和電機）的數據，而且不會出現時間差。

不僅是汽車和摩托車，越來越多的建筑機械、輪船甚至飛機等載人和載貨工具也開始采用電力驅動。隨著我們邁向脫碳化社會，可再生能源發電也隨著我們邁向脫碳化社會的步伐逐漸普及，發電效率逐年提高。 HIOKI日置將繼續開發各種形式的產品，幫助各種用電設備高效利用能源。