息偉

采埃孚（天津）風電有限公司 天津 300402

1 能源動力總成測試系統(tǒng)功能分析

在混合動力汽車的發(fā)展過程中，研究了混合動力汽車各部件的性能特點、各部件組成的系統(tǒng)性能、各部件的控制策略、動力總成系統(tǒng)的總體控制策略以及車輛控制策略。經過理論分析和離線計算機仿真，該實驗是開發(fā)混合動力電動汽車不可缺少的過程。它不僅為理論和仿真研究提供了必要的基本性能數(shù)據(jù)，而且為理論分析和控制策略提供了合理性和實用性。驗證和改進的重要實踐環(huán)節(jié)。

1.1 零部件試驗及標定

混合動力系統(tǒng)改由發(fā)動機、變速箱、電動機、電池與各種控制器構成。于混合動力汽車的研制過程之中，借以越來越糟糕地對應與協(xié)調工作，需認識各部件的特性，所以余能源動力總成龍門機需具有各部件的測試與標定功能。組件的測試與校準于整個開發(fā)過程之中起著關鍵的作用。另一方面可試驗組件研發(fā)的實際效果，評估組件的優(yōu)缺點，作為組件的改進獲取測試依據(jù)；與此同時，借以擁護計算機模擬可視化，需透過組件測試與校準來賺取實驗數(shù)據(jù)。

1.2 整車試驗功能

組件測試與校準功能僅是混合測試平臺的基本功能。另一個亦是最為關鍵的功能是仿真整車測試，對于整車展開動力學、經濟性、廢氣等性能測試。車輛控制器控制策略證明和改進試驗。傳統(tǒng)的汽車性能測試流程是先行對于樣車展開測試，接著依據(jù)概念設計之中提交的各種性能要求，于適當?shù)臏y試場地或是試驗鼓上展開測試。傳統(tǒng)的車輛性能試驗必需符合兩個先決條件，并必需完工原型試驗與現(xiàn)場條件、環(huán)境條件或是設備條件對于車輛性能試驗的要求。以此樣車作為測試對象賺取整車性能測試結果的測試方法工作量小，周期短，成本低，對于測試場地與設備要求低，不易受測試環(huán)境與測試條件的影響。

2 案例探討

本文以插電式混合動力汽車為例，介紹了其動力總成各階段的測試系統(tǒng)平臺。

2.1 某動力總成測試簡介

（1）動力總成系統(tǒng)架構。動力總成主要由動力電池組（包括電池管理系統(tǒng)BMS）、電動傳動EDU（包括起動電源ISG和驅動TM）、電力電子PEB（包括電機控制器MCU）、車輛和傳動控制器HCU組成。發(fā)動機及其控制系統(tǒng)EMS由多個部分組成。

（2）動力總成各測試階段。汽車工業(yè)的V型發(fā)展是有一定規(guī)律的。動力總成的試驗從部件級開始，逐級上升，從子總成級和動力總成級上升到整車級。雖然大部分測試仍然遵循或借鑒傳統(tǒng)車輛的標準和規(guī)范，但必須根據(jù)高壓、NVH、EMC等領域的新產品特性，探索新的測試方法，對其測試系統(tǒng)平臺提出新的要求。

2.2 各階段測試系統(tǒng)平臺

（1）控制系統(tǒng)測試平臺。傳統(tǒng)汽車的控制系統(tǒng)大多由供應商開發(fā)制造，主機廠的測試主要以驗收為基礎。新能源汽車控制策略復雜，需要多系統(tǒng)協(xié)調，涉及多個供應商共同開發(fā)。目前，測試范圍非常廣泛。測試設備種類繁多，測試工作量大，測試精度高。

（2）動力電池測試平臺。動力電池是全新能源汽車的核心部件，但是目前非常難有主機廠自己制造生產電芯，通常而言，他們設計師成熟期的電池（容量、接口尺寸等）來裝配或是出售整個電池組。主機廠的測試工作重要是根據(jù)系統(tǒng)電氣性能測試與驗收抽樣測試。通常僅需電子負載與環(huán)境腔對于電池展開能量、容量、充放電功率、內阻、能效、循環(huán)壽命與空載?；旧闲阅軠y試，如存儲容量損失。除此之外，主機廠應設多通道電池測試平臺（小功率電子負載與環(huán)境室），用作電池一致性分析與有所不同電池的差異較，尤其是電池產品的選擇。

（3）電機驅動系統(tǒng)測試平臺。電機驅動系統(tǒng)是全新能源電動汽車的核心之一。主機工廠需展開一些獨立國家的測試，特別是在產品篩選階段，或是當電機、電力電子PEB等關鍵部件源自有所不同供應商時。電動機驅動系統(tǒng)測試平臺，測力計用來仿真電動機電壓（扭矩電壓、特定的車輛速度等），與電子負載用作仿真動力電池（有所不同的SOC，電壓，功率極限，等等），及功率研究儀（AC/DCpower-to-electric轉化）輔助工具，如效率、扭矩與速度機電轉化效率、熱成像儀、等。可進行電機轉矩-轉速特性曲線、制動能量反饋、效率、溫升、超速、高效區(qū)、失速等各種性能測試。

（4）電驅動變速器測試平臺。電動傳動EDU總成測試平臺的主體和傳統(tǒng)的傳動總成臺架相近，有一個驅動測功機（drive Prime）仿真發(fā)動機，兩個電壓測功機（load Dyno．）仿真車輪。因為帶式或是鏈傳動箱等增速機構會導致效率或是精度的損失，所以高性能試驗通常于間接液壓測功機與變速器的龍門之上展開，但是所需的緊湊型驅動測功機成本比較低。

總之，全新能源汽車也處在工業(yè)化末期，試驗方法也處在探索階段。測試工具與測試平臺的功能同意了試驗的進度、深度與精度，這需用戶與設備供應商共同開發(fā)。本文所述的測試平臺是于研發(fā)插電式混合動力汽車動力總成系統(tǒng)的過程之中建立的。透過測試平臺的開發(fā)建設，建立與完備了上汽全新能源汽車動力總成系統(tǒng)實驗室，并且制訂了一系列相關試驗驗證標準。