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干貨 | 新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)環(huán)境與可靠性試驗研究

2021-11-11 19:24:01·  來源：廣電計量  
　
文：吳楚峰編輯：馮正璋新能源汽車的核心部件，主要是由電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、電池系統(tǒng)和整車控制系統(tǒng)三部分構(gòu)成，顛覆了傳統(tǒng)汽車的發(fā)展模式。電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是直接將電能
文：吳楚峰
編輯：馮正璋

新能源汽車的核心部件，主要是由電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、電池系統(tǒng)和整車控制系統(tǒng)三部分構(gòu)成，顛覆了傳統(tǒng)汽車的發(fā)展模式。

電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是直接將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的部分，因此決定了電動汽車的核心性能指標(biāo)。相比于工業(yè)用電機(jī)，針對電動汽車的驅(qū)動特點(diǎn)所設(shè)計的電機(jī)，主要有以下特殊的性能要求：

耐用性：頻繁的啟動/停車、加速/減速、轉(zhuǎn)矩控制的動態(tài)變化性能要求高；
大扭矩：為了減少整車的重量，通常取消多級變速器，從而要求高的轉(zhuǎn)矩，4-5倍的過載；
高效率：調(diào)速范圍盡量大，同時在整個調(diào)速范圍內(nèi)還需要保持較高的運(yùn)行效率；
高轉(zhuǎn)速：高速電機(jī)體積小，有利于減少電動汽車的重量（盡量采用鋁合金外殼）；
制動能量回收：再生制動回收的能量一般要達(dá)到總能量的10%-20%；
可靠性：電動汽車所使用的電機(jī)工作環(huán)境更加復(fù)雜、惡劣，要求電機(jī)有著很好的可靠性和環(huán)境適應(yīng)性；
集成化：三合一電驅(qū)動總成方案將成為主流。

異同

新能源汽車與傳統(tǒng)汽車
測試標(biāo)準(zhǔn)與方法對比

與傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車的使用環(huán)境有較大改變，傳統(tǒng)汽車測試的方法標(biāo)準(zhǔn)中的電氣負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷與新能源汽車差別較大。


電機(jī)、控制器和減速器作為單體部件設(shè)計時，國內(nèi)廠家考核沿用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分別是GB/T 18488.1-2015《電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng) 第1部分：技術(shù)條件》、GB/T 29307-2012 《電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)可靠性試驗方法》和QC/T 1022-2015《純電動乘用車用減速器總成技術(shù)條件》。

困難

單體部件測試標(biāo)準(zhǔn)與汽車
測試標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一

目前單體部件設(shè)計時的測試標(biāo)準(zhǔn)，如何與汽車測試標(biāo)準(zhǔn)相互統(tǒng)一結(jié)合，是新能源汽車行業(yè)需要解決的新問題，例如，電機(jī)系統(tǒng)的部件國家標(biāo)準(zhǔn)的耐久測試，總測試時間為402 小時，結(jié)合電動汽車自身供電單元特性，電機(jī)及控制系統(tǒng)電壓采用浮動電壓，先在額定電壓下運(yùn)行320小時，在最大電壓和最低電壓下各運(yùn)行40小時，最后在額定工作電壓、額定功率下運(yùn)行2小時。


驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)耐久循環(huán)參數(shù)圖

該耐久測試方法是國內(nèi)電機(jī)廠商的主流試驗方法，但運(yùn)用于新能源汽車有一定的局限性，主要體現(xiàn)在：

1、未結(jié)合實(shí)車運(yùn)行伴隨的溫度循環(huán)情況；
2、未對關(guān)鍵的電機(jī)和控制器冷卻系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行規(guī)定；
3、未考慮實(shí)際的重復(fù)啟停和倒車以及低溫啟動等情況。

目前各大車廠對如何更充分地驗證單機(jī)部件和實(shí)車可靠性采取了不同的測試方法，以上述耐久測試為例，部分車廠采取先完成部件測試，再完成其它整車耐久測試工況；而部分車廠則不進(jìn)行402小時的部件測試，而直接完成其它工況下的耐久測試。

因此，如何定義新能源汽車的車載電子產(chǎn)品的電氣負(fù)荷、怎么積累計算電驅(qū)動系統(tǒng)的合適的耐久路普圖和等效壽命的加速因子，是新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)環(huán)境與可靠性試驗研究重點(diǎn)工作。

廣電計量在新能源驅(qū)動電機(jī)領(lǐng)域投入了大量技術(shù)人員及設(shè)備，可根據(jù)車廠的不同測試思路完成驅(qū)動系統(tǒng)的測試，并結(jié)合自身豐富的項目經(jīng)驗為車廠提供建議，協(xié)助其更充分、科學(xué)地完成實(shí)驗。
 

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