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新能源汽車電動機(jī)及控制器測試

     隨著環(huán)境污染與能源危機(jī)問題的日益嚴(yán)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(fā)的熱點(diǎn)。純電動汽車作為新能源汽車的 重點(diǎn)發(fā)展方向，動力電池、電動機(jī)及控制器的性能是其技術(shù)的核心?；旌蟿恿ζ?中燃油系統(tǒng)與電驅(qū)系統(tǒng)并存，在供電系統(tǒng)的運(yùn)行模式及動力系統(tǒng)的控制上則更加復(fù) 雜，其下還有增程汽車、插電混合動力汽車等細(xì)分概念。而燃料電池車技術(shù)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(diǎn)，使得新能 源汽車中的電動機(jī)及控制器的測試方法與普通電機(jī)相比有較大區(qū)別。艾德克斯致力 于提供新能源行業(yè)的測試解決方案，有 IT8900、IT6500 等多款高性能產(chǎn)品可供選 擇。 一、 新能源汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 純電動汽車中由動力電池提供高壓直流電，經(jīng)控制器驅(qū)動電機(jī)產(chǎn)生動力。電機(jī) 的典型型式有異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)等。電機(jī)控制器包括逆變器 及控制器功能，負(fù)責(zé)動力電池與電機(jī)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(tǒng)根據(jù)發(fā)動機(jī)與電池系統(tǒng)的關(guān)系，可以分為串聯(lián)型、并 聯(lián)型以及混聯(lián)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(jī)。

  以混聯(lián)混合動力系統(tǒng)為例，兩種動力單元既可以各自獨(dú)立驅(qū)動汽車，也可以協(xié) 同合作。發(fā)動機(jī)可以在與電動機(jī)共同工作時(shí)通過發(fā)電機(jī)為動力電池充電。在啟動、 上坡、制動、下坡等不同運(yùn)行工況下，考慮電池組的剩余容量狀態(tài)，電機(jī)控制器對 電機(jī)及動力電池運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的控制。在一些混動系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)與電動機(jī)集 成為一臺電機(jī)，電機(jī)及控制器系統(tǒng)需反復(fù)在兩種狀態(tài)間切換。 燃料電池與其說是一種電池，不如說是一個發(fā)電設(shè)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(fā)電系統(tǒng)?？刂破饕瓿扇剂想姵仳?qū)動電動機(jī)、儲能電池驅(qū)動電動機(jī)的 DC-AC 控 制，也要完成能量回饋時(shí)向儲能部分充電的功能。

  二、測試要求 國內(nèi)的新能源汽車準(zhǔn)入要求中明確規(guī)定了整車廠須具備動力系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)集成測試能力、電子電控測試系統(tǒng)功能測試能力；對于零部件廠商來說， 這一塊的測試開發(fā)能力也是重中之重，包括型式試驗(yàn)及出廠測試等。 電動汽車用電機(jī)及控制器的測試標(biāo)準(zhǔn)遵循國標(biāo)《GB-T18488 電動汽車用電機(jī)及 其控制器》，試驗(yàn)項(xiàng)目包括一般性能、環(huán)境試驗(yàn)、溫升試驗(yàn)、電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性及效 率、再生能量回饋特性等測試。主要試驗(yàn)內(nèi)容：空載試驗(yàn)、負(fù)載效率試驗(yàn)、堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)、電機(jī)溫度、電機(jī)溫升、過載能力試驗(yàn)、最高工作轉(zhuǎn)速、超速試驗(yàn)、電機(jī)控制器 保護(hù)試驗(yàn)等。 目前常見的電機(jī)測試系統(tǒng)有兩種：1、測功機(jī)系統(tǒng)；系統(tǒng)包括前段供電測試直 流電源（電池模擬器），測功機(jī)，變頻器，測試所需儀器儀表等。2、電機(jī)對拖測試 系統(tǒng)；系統(tǒng)包括前段供電測試直流電源（電池模擬器），陪測電機(jī)電控，測試所需 儀器儀表等。測試裝置中電機(jī)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(fù)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(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?因 此對電源有如下要求： 1、電源輸出具有快速的動態(tài)響應(yīng)特性（突加載，突減載，充放電轉(zhuǎn)換等）， 艾德克斯 IT6500 系列最小電壓上升時(shí)間高達(dá) 3ms，可以滿足各種工況要 求。 2、電源的高可靠性和穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)換效率，艾德克斯電子具有廣泛的電源及負(fù) 載產(chǎn)品線及測試系統(tǒng)產(chǎn)品，在產(chǎn)品穩(wěn)定性及可靠性方面有著明顯優(yōu)勢。 3、電源應(yīng)具有較高的輸出精度，IT6500 系列最大電壓精度達(dá) 0.05%+30mV，可以輕松滿足測試系統(tǒng)的精度要求。 4、電源應(yīng)具有雙象限特性，能夠吸收電機(jī)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(biāo)準(zhǔn)中對電機(jī)及其控制器試驗(yàn)中對電源的要求，應(yīng)符合車輛用電池的 電壓電流特性，電源輸出阻抗應(yīng)與電池阻抗盡可能相等。IT6500C 直流電 源具有輸出阻抗可調(diào)功能，相比普通直流源能更精準(zhǔn)的匹配電池模擬需 求。