新能源汽車電動機及控制器測試

     隨著環境污染與能源危機問題的日益嚴峻，純電動汽車、混合動力汽車和燃料 電池汽車等新能源汽車成為了世界各國研發的熱點。純電動汽車作為新能源汽車的 重點發展方向，動力電池、電動機及控制器的性能是其技術的核心。混合動力汽車 中燃油系統與電驅系統并存，在供電系統的運行模式及動力系統的控制上則更加復 雜，其下還有增程汽車、插電混合動力汽車等細分概念。而燃料電池車技術在全球 還屬于起步階段。雙象限工作模式、動力電池供電、高動力需求等特點，使得新能 源汽車中的電動機及控制器的測試方法與普通電機相比有較大區別。艾德克斯致力 于提供新能源行業的測試解決方案，有 IT8900、IT6500 等多款高性能產品可供選 擇。 一、 新能源汽車系統結構 純電動汽車中由動力電池提供高壓直流電，經控制器驅動電機產生動力。電機 的典型型式有異步電機、永磁同步電機、開關磁阻電機等。電機控制器包括逆變器 及控制器功能，負責動力電池與電機之間的能量傳輸，并接受整車控制器 VCU 的 控制。

  混合動力汽車的動力系統根據發動機與電池系統的關系，可以分為串聯型、并 聯型以及混聯型。插電式混動汽車則增大了動力電池的容量，并配置了車載充電 機。

  以混聯混合動力系統為例，兩種動力單元既可以各自獨立驅動汽車，也可以協 同合作。發動機可以在與電動機共同工作時通過發電機為動力電池充電。在啟動、 上坡、制動、下坡等不同運行工況下，考慮電池組的剩余容量狀態，電機控制器對 電機及動力電池運行狀態進行相應的控制。在一些混動系統中，發電機與電動機集 成為一臺電機，電機及控制器系統需反復在兩種狀態間切換。 燃料電池與其說是一種電池，不如說是一個發電設備。因其啟動性能較差，目 前的一個主流研究方向是形成燃料電池+儲能電池或者燃料電池+超級電容的混合 發電系統。控制器要完成燃料電池驅動電動機、儲能電池驅動電動機的 DC-AC 控 制，也要完成能量回饋時向儲能部分充電的功能。

  二、測試要求 國內的新能源汽車準入要求中明確規定了整車廠須具備動力系統、驅動系統、 控制系統集成測試能力、電子電控測試系統功能測試能力；對于零部件廠商來說， 這一塊的測試開發能力也是重中之重，包括型式試驗及出廠測試等。 電動汽車用電機及控制器的測試標準遵循國標《GB-T18488 電動汽車用電機及 其控制器》，試驗項目包括一般性能、環境試驗、溫升試驗、電機轉矩特性及效 率、再生能量回饋特性等測試。主要試驗內容：空載試驗、負載效率試驗、堵轉試驗、電機溫度、電機溫升、過載能力試驗、最高工作轉速、超速試驗、電機控制器 保護試驗等。 目前常見的電機測試系統有兩種：1、測功機系統；系統包括前段供電測試直 流電源（電池模擬器），測功機，變頻器，測試所需儀器儀表等。2、電機對拖測試 系統；系統包括前段供電測試直流電源（電池模擬器），陪測電機電控，測試所需 儀器儀表等。測試裝置中電機控制器電源部分可采用雙象限直流電源或直流電源加 直流負載的形式。測試用電源部分的性能及可靠性直接決定了系統的實驗能力,因 此對電源有如下要求： 1、電源輸出具有快速的動態響應特性（突加載，突減載，充放電轉換等）， 艾德克斯 IT6500 系列最小電壓上升時間高達 3ms，可以滿足各種工況要 求。 2、電源的高可靠性和穩定性及轉換效率，艾德克斯電子具有廣泛的電源及負 載產品線及測試系統產品，在產品穩定性及可靠性方面有著明顯優勢。 3、電源應具有較高的輸出精度，IT6500 系列最大電壓精度達 0.05%+30mV，可以輕松滿足測試系統的精度要求。 4、電源應具有雙象限特性，能夠吸收電機反饋的電能。IT6500C 直流電源搭 載功率耗散器具有雙象限無縫切換功能，有效避免電壓或電流過沖。 5、滿足標準中對電機及其控制器試驗中對電源的要求，應符合車輛用電池的 電壓電流特性，電源輸出阻抗應與電池阻抗盡可能相等。IT6500C 直流電 源具有輸出阻抗可調功能，相比普通直流源能更精準的匹配電池模擬需 求。