新能源汽車驅動系統環境與可靠性試驗研究

文 可靠性與環(huán)境試(shì)驗中心 吳楚峰

新能源汽車(chē)的核心部件，主要是由電(diàn)機驅動系統、電(diàn)池系統和整車(chē)控制系統三部分構成，颠fu瞭傳統汽車的發展模式。

電機驅動系統是直接将電能轉換爲機械能的部分，因此決定瞭(le)電動汽車的核心性能指标。針對電動汽車的驅動特點所設計的電機，相比於工業用電機有著(zhe)特殊的性能要求，主要如下：

耐用性：頻繁的啓動/停車、加速/減速、轉矩控制的動(dòng)态變(biàn)化性能要求高；

大扭矩：爲瞭(le)減少整車的重量，通常取消多級變(biàn)速器，從而要求高的轉矩，4-5倍的過載；

高效率：調(diào)速範(fàn)圍盡量大，同時在整個調(diào)速範(fàn)圍内還需要保持較高的運行效率；

高轉速：高速電機體積小，有利於(yú)減少電動汽車的重量（盡量採(cǎi)用鋁合金外殼）；

制動能量回收：再生制動(dòng)回收的能量一般要達(dá)到總能量的10%-20%；

可靠性：電動汽車(chē)所使用的電機工作環境更加複雜、惡劣，要求電機有著(zhe)很好的可靠性和環境适應性；

集成化：三合一電(diàn)驅動(dòng)總成方案将成爲主流。

異同：新能源汽車(chē)與傳統汽車(chē)測(cè)試标準與方法對比

與傳統汽車相比，新能源汽車的使用環境有較大改變(biàn)，傳統汽車測(cè)試的方法标準中的電氣負荷和機械負荷與新能源汽車差别較大。

電機、控制器和減速器作爲單(dān)體部件設計時，國内廠(chǎng)家考核沿用相關标準分别是GB/T 18488.1-2015《電動汽車用驅動電機系統 第1部分：技術條件》、GB/T 29307-2012 《電(diàn)動汽車(chē)用驅動電(diàn)機系統可靠性試驗方法》和QC/T 1022-2015《純(chún)電動乘用車(chē)用減速器總成技術條件》。

困難：單體部件測(cè)試标準與汽車(chē)測(cè)試标準的統一

目前單體部件設計時的測(cè)試标準，如何與汽車(chē)測(cè)試标準相互統一結合，是新能源汽車(chē)行業需要解決的新問題，例如，電機系統的部件國家标準的耐久測(cè)試，總測(cè)試時間爲402 小時，結合電動汽車(chē)自身供電單元特性，電機及控制系統電壓採(cǎi)用浮動電壓，先在額定電壓下運行320小時，在電壓和最小電壓下各運行40小時，最後在額(é)定工作電(diàn)壓、額(é)定功率下運行2小時。

驅動電(diàn)機系統耐久循環參(cān)數圖

該耐久測(cè)試方法是國内電機廠商的主流試驗方法，但運用於(yú)新能源汽車有一定的局限性，主要體現在
：

1、未結合實車(chē)運行伴随的溫度循環(huán)情況；

2、未對關鍵的電(diàn)機和控制器冷卻系統參(cān)數進行規定；

3、未考慮實際的重複啓停和倒車(chē)以及低溫啓動(dòng)等情況。

目前各大車廠對如何更充分地驗證單機部件和實車可靠性採(cǎi)取瞭(le)不同的測試方法，以上述耐久測試爲例，部分車廠採(cǎi)取先完成部件測試，再完成其它整車耐久測試工況；而部分車廠則不進行402小時的部件測(cè)試，而直接完成其它工況(kuàng)下的耐久測(cè)試。

因此，如何定義新能源汽車(chē)的車(chē)載電子産(chǎn)品的電氣負荷、怎麽積累計算電驅動系統的合适的耐久路普圖和等效壽命的加速因子，是新能源汽車(chē)驅動系統環境與可靠性試驗研究重點工作。

廣電計量在新能源驅動電機領域投入瞭(le)大量技術人員及設備，可根據車廠的不同測試思路完成驅動系統的測試，並(bìng)結合自身豐富的項目經驗爲車廠提供建議，協助其更充分、科學地完成實驗。