新能源汽车动力总成系统测试平台概述

息伟

采埃孚（天津）风电有限公司 天津 300402

1 能源动力总成测试系统功能分析

在混合动力汽车的发展过程中，研究了混合动力汽车各部件的性能特点、各部件组成的系统性能、各部件的控制策略、动力总成系统的总体控制策略以及车辆控制策略。经过理论分析和离线计算机仿真，该实验是开发混合动力电动汽车不可缺少的过程。它不仅为理论和仿真研究提供了必要的基本性能数据，而且为理论分析和控制策略提供了合理性和实用性。验证和改进的重要实践环节。

1.1 零部件试验及标定

混合动力系统改由发动机、变速箱、电动机、电池与各种控制器构成。于混合动力汽车的研制过程之中，借以越来越糟糕地对应与协调工作，需认识各部件的特性，所以余能源动力总成龙门机需具有各部件的测试与标定功能。组件的测试与校准于整个开发过程之中起着关键的作用。另一方面可试验组件研发的实际效果，评估组件的优缺点，作为组件的改进获取测试依据；与此同时，借以拥护计算机模拟可视化，需透过组件测试与校准来赚取实验数据。

1.2 整车试验功能

组件测试与校准功能仅是混合测试平台的基本功能。另一个亦是最为关键的功能是仿真整车测试，对于整车展开动力学、经济性、废气等性能测试。车辆控制器控制策略证明和改进试验。传统的汽车性能测试流程是先行对于样车展开测试，接着依据概念设计之中提交的各种性能要求，于适当的测试场地或是试验鼓上展开测试。传统的车辆性能试验必需符合两个先决条件，并必需完工原型试验与现场条件、环境条件或是设备条件对于车辆性能试验的要求。以此样车作为测试对象赚取整车性能测试结果的测试方法工作量小，周期短，成本低，对于测试场地与设备要求低，不易受测试环境与测试条件的影响。

2 案例探讨

本文以插电式混合动力汽车为例，介绍了其动力总成各阶段的测试系统平台。

2.1 某动力总成测试简介

（1）动力总成系统架构。动力总成主要由动力电池组（包括电池管理系统BMS）、电动传动EDU（包括起动电源ISG和驱动TM）、电力电子PEB（包括电机控制器MCU）、车辆和传动控制器HCU组成。发动机及其控制系统EMS由多个部分组成。

（2）动力总成各测试阶段。汽车工业的V型发展是有一定规律的。动力总成的试验从部件级开始，逐级上升，从子总成级和动力总成级上升到整车级。虽然大部分测试仍然遵循或借鉴传统车辆的标准和规范，但必须根据高压、NVH、EMC等领域的新产品特性，探索新的测试方法，对其测试系统平台提出新的要求。

2.2 各阶段测试系统平台

（1）控制系统测试平台。传统汽车的控制系统大多由供应商开发制造，主机厂的测试主要以验收为基础。新能源汽车控制策略复杂，需要多系统协调，涉及多个供应商共同开发。目前，测试范围非常广泛。测试设备种类繁多，测试工作量大，测试精度高。

（2）动力电池测试平台。动力电池是全新能源汽车的核心部件，但是目前非常难有主机厂自己制造生产电芯，通常而言，他们设计师成熟期的电池（容量、接口尺寸等）来装配或是出售整个电池组。主机厂的测试工作重要是根据系统电气性能测试与验收抽样测试。通常仅需电子负载与环境腔对于电池展开能量、容量、充放电功率、内阻、能效、循环寿命与空载。基本上性能测试，如存储容量损失。除此之外，主机厂应设多通道电池测试平台（小功率电子负载与环境室），用作电池一致性分析与有所不同电池的差异较，尤其是电池产品的选择。

（3）电机驱动系统测试平台。电机驱动系统是全新能源电动汽车的核心之一。主机工厂需展开一些独立国家的测试，特别是在产品筛选阶段，或是当电机、电力电子PEB等关键部件源自有所不同供应商时。电动机驱动系统测试平台，测力计用来仿真电动机电压（扭矩电压、特定的车辆速度等），与电子负载用作仿真动力电池（有所不同的SOC，电压，功率极限，等等），及功率研究仪（AC/DCpower-to-electric转化）辅助工具，如效率、扭矩与速度机电转化效率、热成像仪、等。可进行电机转矩-转速特性曲线、制动能量反馈、效率、温升、超速、高效区、失速等各种性能测试。

（4）电驱动变速器测试平台。电动传动EDU总成测试平台的主体和传统的传动总成台架相近，有一个驱动测功机（drive Prime）仿真发动机，两个电压测功机（load Dyno．）仿真车轮。因为带式或是链传动箱等增速机构会导致效率或是精度的损失，所以高性能试验通常于间接液压测功机与变速器的龙门之上展开，但是所需的紧凑型驱动测功机成本比较低。

总之，全新能源汽车也处在工业化末期，试验方法也处在探索阶段。测试工具与测试平台的功能同意了试验的进度、深度与精度，这需用户与设备供应商共同开发。本文所述的测试平台是于研发插电式混合动力汽车动力总成系统的过程之中建立的。透过测试平台的开发建设，建立与完备了上汽全新能源汽车动力总成系统实验室，并且制订了一系列相关试验验证标准。