相比于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車，新能源電動汽車具有零排放、能量轉(zhuǎn)換效率高、運營成本低等優(yōu)點，電動汽車車用電驅(qū)動系統(tǒng)作為電動汽車動力總成的關(guān)鍵系統(tǒng)部件，其性能參數(shù)、控制精度和可靠性直接影響整車的動力性、經(jīng)濟性和舒適性。

電驅(qū)動總成系統(tǒng)測試是確保電動汽車安全、高效運行的重要步驟。電驅(qū)動系統(tǒng)臺架試驗對于新能源汽車的研發(fā)和性能驗證具有重要意義，通過在臺架試驗?zāi)軌驅(qū)崟r精確測量電機系統(tǒng)的性能，對其控制參數(shù)進行在線標(biāo)定測量，優(yōu)化系統(tǒng)控制策略，可以全面評估電驅(qū)動系統(tǒng)在各種工況下的性能、效率和穩(wěn)定性?；陔姍C測試臺架或動力總成測試臺架，能夠?qū)崿F(xiàn)整車道路循環(huán)測試工況的模擬，從而縮短其開發(fā)測試周期、降低開發(fā)測試風(fēng)險與成本。

誠邦科技EDS電驅(qū)總成性能測試系統(tǒng)

本文針對電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)的測試臺架、測試標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)、國標(biāo)測試項目行分析講解。

1、新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)概述

為迎合汽車電動化、輕量化的發(fā)展趨勢，新能源汽車的電驅(qū)動總成也向著高度集成化的方向發(fā)展。集成化電驅(qū)動系統(tǒng)將電機、電控器、傳感器和其他相關(guān)組件整合在一起的系統(tǒng)，以實現(xiàn)電動設(shè)備或車輛的運動控制。

集成化電驅(qū)系統(tǒng)

電驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的關(guān)鍵核心部件，包括純電驅(qū)動總成和機電耦合驅(qū)動總成。其中，純電驅(qū)動可分為集中式驅(qū)動和分布式驅(qū)動；機電耦合驅(qū)動總成又可分為插電混合動力驅(qū)動總成及混合動力驅(qū)動總成。

電驅(qū)動總成分類

2、電機測試臺架解析

電機測試臺架是用于對電動機進行全面、系統(tǒng)性能評估的設(shè)備，可以模擬多種工況和操作情景，以驗證電機在各種條件下的性能、效率、可靠性和安全性。

電驅(qū)系統(tǒng)性能測試目標(biāo)

電機系統(tǒng)試驗臺架一般采用模塊化、一體式設(shè)計，通過模擬真實的工況、監(jiān)測性能參數(shù)，以全面、準(zhǔn)確地評估電機系統(tǒng)的性能。其功能模塊主要包括電力測功機系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電池模擬器、功率分析儀、上位機控制系統(tǒng)，及被測電機系統(tǒng)、環(huán)境倉（可選項）等。

誠邦科技EDS電驅(qū)總成性能測試系統(tǒng)拓撲圖

①電力測功機系統(tǒng)：包括測功機（永磁同步電機或異步電機等）、變頻器、扭矩/轉(zhuǎn)速傳感器、聯(lián)軸器等部件，用于模擬車輛行駛過程中的負載情況，測量電機在不同負載和速度下的性能，可以提供可調(diào)的機械負載，模擬車輛爬坡、加速、制動等工況。

②冷卻系統(tǒng)：為被測試件（電機和電機控制器）、測功機和電池模擬器提供設(shè)定的冷卻條件，確保電機在長時間運行時能夠保持穩(wěn)定的溫度。

③電池模擬器：電池模擬器用于模擬電池供電系統(tǒng)，保證電機控制器DC側(cè)電壓穩(wěn)定，并實現(xiàn)和電網(wǎng)之間的電能傳輸。

④功率分析儀：采集測試過程中電機控制器的DC側(cè)、AC側(cè)的電壓、電流信號，以及機械側(cè)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩信號，為計算效率、損耗等性能指標(biāo)提供依據(jù)。

⑤上位機控制系統(tǒng)：是用戶和臺架系統(tǒng)信息交互的窗口，主要功能包括試驗工況設(shè)定、測試數(shù)據(jù)的可視化及數(shù)據(jù)存儲、測試系統(tǒng)運行實時監(jiān)控。

⑥被測電機系統(tǒng)：被測電機系統(tǒng)包括電機、電控系統(tǒng)，通過對被測電機系統(tǒng)的測試全面評估其在不同工況下的性能，驗證設(shè)計和控制策略的有效性。

⑦環(huán)境倉：環(huán)境倉用于模擬不同環(huán)境條件，如溫度、濕度等，以評估電機系統(tǒng)在不同氣候下的性能和穩(wěn)定性。

電機測試臺架原理圖

3、電機系統(tǒng)測試標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)

電機系統(tǒng)測試的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)通常由國際、國家或行業(yè)組織制定，以確保電動汽車電機系統(tǒng)的性能、安全和可靠性。通常涵蓋了電池系統(tǒng)的安全性能、電機性能、充電系統(tǒng)、通信協(xié)議、車輛安全性等方面。在進行電機系統(tǒng)測試時，制造商通常需要參考并遵守這些標(biāo)準(zhǔn)，以確保其產(chǎn)品能夠達到相關(guān)的國際、國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

（1）中國標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 18488.1-2015 電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng) 第1部分:技術(shù)要求

GB/T 18488.2-2015 電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng) 第2部分:試驗方法

GB/T 29307-2012 電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)可靠性試驗方法

GB/T 18655-2018 電動汽車電機系統(tǒng)電磁兼容試驗方法

GB/T 18385-2005電動汽車 動力性能 試驗方法

GB/T 18386-2005 電動汽車 能量消耗率和續(xù)駛里程試驗方法

GB/T 755-2008 旋轉(zhuǎn)電機定額和性能試驗方法

（2）國際標(biāo)準(zhǔn)

歐洲：ECE R85 歐洲汽車電氣系統(tǒng)和元件的規(guī)范 - 高壓驅(qū)動電機控制器

德國：VDA AK4.5 德國汽車協(xié)會（VDA）制定的標(biāo)準(zhǔn)

美國：UL 1004-1 旋轉(zhuǎn)電機安全標(biāo)準(zhǔn)-第1部分：通用要求

日本：C-TRIAS 99-017/018-01 日本汽車工業(yè)協(xié)會（JSAE）頒布的標(biāo)準(zhǔn)

國內(nèi)外測試標(biāo)準(zhǔn)

4、電機系統(tǒng)測試項目

我國車企主要依據(jù)《GB/T 18488.1-2015-電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)第1部分:技術(shù)條件》及《GB/T 18488.2-2015-電動汽車用電機及其控制器第2部分-實驗方法》在電機系統(tǒng)測試臺架上開展電腦及系統(tǒng)性能測試。

常見的測試項目包括：

溫升測試

開路測試

持續(xù)轉(zhuǎn)矩/功率測試

峰值轉(zhuǎn)矩/功率測試

堵轉(zhuǎn)測試

效率測試

轉(zhuǎn)矩控制精度測試

轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時間測試

驅(qū)動電機控制器持續(xù)/短時/最大工作電流測試

驅(qū)動電機控制器電容主/被動放電時間測試

NEDC/CLTC等典型路譜等

國際車企中，美國車企對于驅(qū)動電機測試項目較多，更關(guān)注安全、保護和耐環(huán)境適應(yīng)性；歐洲、日本車企僅要求30min或1h最大功率，其余測試項目按照各企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

國內(nèi)外電機測試項目對比

綜上所述，新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)臺架測試至關(guān)重要，可以模擬多種駕駛工況和操作條件，從而驗證電機、電池和電控系統(tǒng)在不同負載、速度和環(huán)境條件下的穩(wěn)定性和耐久性。有助于發(fā)現(xiàn)潛在問題、優(yōu)化控制算法、提高系統(tǒng)效率，并確保整個電驅(qū)動系統(tǒng)符相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。