新能源汽车驱动系统关键测试项目
新能源汽车电机驱动系统环境可靠性测试研究
【 关键词】 可靠性测试 驱动系统 新能源汽车 加速寿命
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ － ４ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． Ｏ １
０ 引 言
随着 能源 危 机 的加 剧 以及 人 们对 清 洁 能源 的
图２ 电机 驱 动 系统 组 成 图
定 办法 。试 验 采 用 规 定 转 速 、 变 化 转 矩 的工 作 模 式， 对于不 同车型 的 电机测 试 时 间有 所 不 同 ， 如 图
３和表 １ 所示 。
ｌ
有 足够 的平均 寿命 。 新 能源 汽 车 驱 动 电 机 的 可 靠 性 测 试 ， 主要 是
统（ 如动 力 电池 ） 已经有 相 对成 熟 的测 试 方案 与 设 备（ 如 国际上有 先 进 的电 池模 拟 器 ， 可 对 动力 电池 进 行 充放 电试 验 ） ， 本文 着 重讨 论 新 能 源 汽车 电机 图 １中的 主驱 动 电机 系 统 主要 由电机 和控 制
图 １ 新 能源汽车动力系统构架
障碍 。 加 速 寿命 试验 时间 短 、 耗 费小 ， 且 寿命 的预 测
都是一 定 的预估 ， 因此 一般 采 用合 理 （ 不 改变 电机 失效机 理 ） 的加速 实验 ， 来快 速衡 量 电机 的寿命 。 有关标 准 《 电动 汽 车 用 驱 动 电机 系 统 可 靠 性 试验 方法 》 ， 参 考 汽 车发 动 机 可 靠 性 测 试 ， 对 电动 汽 车驱动 电机 的可靠 性 测试 规 定 了测试 方 案 和评
ｔ ｏ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｉ ｆ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ ｗｉ ｔ ｈ ｃ ｌ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｃ ｈ ａ ｍｂ ｅ ｒ ｉ ｓ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ．
最新新能源汽车电机逆变器Power-HiL测试方案
新能源汽车电机逆变器Power HiL测试方案新能源汽车电驱动系统的开发对业界来说是一个新的挑战，因为以往在传统的驱动系统开发上积累的测试规范和测试循环的相关经验并不能直接套用，并且需要新的流程。
这是因为高电压部件的出现以及其要遵从国内和国际法规（比如ECE-R 100）和标准（比如 IEC 61851）。
汽车E/E 系统必须同时具备实用、耐久、安全、紧凑、轻量化以及高效的功率和低成本这些特点。
这些要求施加了高复杂性，尤其在系统级别上。
随着测试技术的进步，Power-HiL的出现电子部件的LV-HiL及网络测试的之间的空缺。
Power-HiL方法能够进行控制接口的仿真，和高电压、高电流、高功率的仿真，这些是与实际应用情况精确吻合的，并且是可以复现的。
任何现实中缺失的部件都可以使用各种高电压的模拟器代替。
它们能够按照特定模型、系统特定硬件和实际工作点，来生成相应的电压和电流。
特别地，这种Power-HiL 的方法能够使得部件在不影响其他部件的情况下一直工作在特定工作点下。
德国Scienlab能够实现对电驱动系统从各模块到整个系统的递进式测试，而且是全电气化的功率级仿真测试。
在过去的几年中，Scienlab的Power-HiL 测试环境成为了测试电力电子车辆部件系统的非常成功的产品。
典型的应用领域包括能量存储、逆变器、充电技术以及车载电气系统和动力传动系统。
系统组成：针对新能源汽车电机逆变器的实际特点和工作需求，Scienlab逆变器提供一个优化的测试方案，通过高品质的电机模拟器及电池模拟器仿真逆变器实际的交流和直流工作环境，对逆变器的软件和硬件进行功率级的测试，同时作为一个开放的平台，支持汽车行业主流的HiL系统（如dSPACE、ETAS、MicroNova等），支持主流的环境温仓。
为了保护被测的逆变器、测试台架以及人员安全，Scienlab 还有专门的独立的安全保护系统来确保安全。
一、电机模拟器电机模拟器可以模拟三相电机的电气特性，因而可以在没有真实电机的情况下对牵引逆变器进行操作和测试。
电动汽车用驱动电机系统EMC测试
工稈师日志电动芦车甲驱动电胆系统EM匚测试以往与新能源汽车相关的动力部件都是按照GB/ T18655-2010来进行传导和辐射的测试，但标准中并没有专门对电机电控的测试方法和布置进行说明。
因此，在进行电机电控的EMC测试时，需要参照CISPR25-2016中新增的电机电控测试。
并且，在进行零部件测试时电机一般处于空载状态，没有模拟车辆正常工作的情形。
因此，以往广泛用于汽车零部件的EMC标准迫切需要更新换代。
2018年6月份，国家标准化管理委员会发布了GB/ T36282-2018《电动汽车用驱动电机系统电磁兼容性要求和试验方法》（下称新标准），于2019年1月1号开始实施。
新标准包含了辐射发射（分为宽带、窄带试验，参考GB/T18655）,辐射抗扰度（分为BCI大电流注入和ALSE 电波暗室法，分别参考ISO11452-4和ISO11452-2）,电源线瞬态传导抗扰度（参考ISO7637-2）以及静电放电抗扰度（参考ISO10605）。
际准特点首先，新标准与以往的汽车电子的标准都不太一样，它将辐射发射、大电流注入、辐射抗扰度、瞬态脉冲抗扰度、以及静电放电抗扰度等多个标准提出的内容提取出来，针对驱动系统，合并到一个标准里，所以说这是一个根据电动车行业专门制定的产品标准。
其次，新标准辐射发射测试范围与GB/T18655-2010有所不同，只测试30-1000MHzo限值相较于GB/T 18655-2010中的class3,要求有所放宽。
而窄带试验，与宽带试验相比，则是HV与LV正常供电，但驱动模块应处于待机状态，不输出功率。
新标准将大电流注入归到辐射抗扰度中，20-200MHz 测试大电流注入.200-2000MHz用ALSE法测试辐射抗扰度。
原本BCI的测试范围是1-400MHz,分替代法和闭环法，新标准采用的是替代法，强度为60mA：辐射抗扰度ALSE法，试验强度30V/m,1GHz以下，天线正对待测线束中间；1GHz以上，天线正对待测设备。
新能源汽车电机与驱动系统教案系列项目三 任务4 驱动机性能检测
— 1 —项目三驱动电机 任务四驱动机性能检测上课时间： 年 月 日— 2 —— 3 —图3-4-l 电机效率比较步骤功率分析仪实际上是电压表、电流表、功率表和频率表的有机融合，它实现了高精度的电压、电流、频率、相位实时采集，并实时运算出功率结果，可以为使用者提供精准的电机电量参数测试结果，且不同参数之间的采集在时基上是同步的，保证了数据的有效性，图3-4-2。
图3-4-2功率分析仪的基本测量原理针对这些电量参数的测试，测试仪器有对应的测试指标，如精度、带宽、采样率等，测试人员在选择测试仪器时要注意仪器的指标是否满足自身需要与相关测试标准要求。
— 4 —2）电机性能参数的测量电机性能的测量参数有负载特性测试、T-N 曲线、耐久测试、空载测试、堵转测试、起动电流。
（1）负载特性测试。
①测试目的：负载试验的目的是确定电机的效率、功率因数、转速、定子电流等。
②测试方法：用伺服电机给被测电机加载，从150%额定负载逐步降低到25%额定负载，在此间至少选取6个测试点（必包含100%额定负载点），测取其电压、电流、功率、转矩、转速等参数并进行计算。
③测试依据标准：《三相永磁同步电动机试验方法》（GBT22669-2008)）第8章负载实验；《三相异步电动机试验方法》（GB/T1032-2012）第7章负载特性实验。
从负载特性作用上看，主要是针对不同负载情况下电机特性的测试，保证电机在不同适用场合下仍能保持良好地运行，保证电机质量提高生产生活效率。
（2）T-N 曲线的测试。
①测试目的：描绘出电机的转速、转矩关系特性曲线。
②测试方法：通过控制被测电机的转速，测量从0转速到最高转速下，在不同转速点能输出的最大转矩，绘制出其关系曲线（图3-4-3）。
图3-4-3永磁同步电机转速与转矩关系图— 5 —2.驱动电机性能检测方法试验检测方法可参考《电动汽车用电机及其控制器第部分：检验方法》（GB/T18488.2-2006）执行。
新能源汽车整车及零部件测试项目介绍
新能源汽车整车及零部件测试实验室汽车是一个由数以万计零部件组成的机电混合复杂系统，GRGTEST能帮助新能源汽车整车厂及零部件厂商快速提升零部件性能，满足您对产品品质和安全的高要求，服务涵盖汽车零部件的环境可靠性测试、电学性能测试、功能测试、EMC测试、材料测试、绿色环保测试及化学法规符合性服务项目。
环境实验室介绍:环境实验室分为以下四个实验室：性能实验室、材料实验室、环境实验室和现场检测室。
一、性能实验室检测技术能力涉及安全带、后视镜、喇叭、制动软管、内装饰材料、座椅、安全带固定点、车门锁和车门保持件、汽车转向机构、车身结构、底盘疲劳耐久等零部件总成或系统。
拥有国内外先进的检测设备，例如MTS安全带固定点试验机，座椅静态强度试验机、BK双通道实时频谱分析仪、VSR安全带测试系统等。
二、材料实验室对各种金属、非金属（橡胶、塑料）材料开展化学成份、金相组织、力学性能（包括拉伸、弯曲、压缩、撕裂、冲击、粘着、硬度）、镀层性能以及零件的失效分析、微区成份分析等。
拥有国内外先进的检测设备，例如直读发射光谱仪、原子吸收光谱仪、扫描电镜/能谱仪、气相色谱仪等。
三、环境实验室环境模拟（包括耐光照老化、耐热空气老化、耐臭氧老化、耐高、低温、耐腐蚀、温度/湿度/振动三综合试验）检测试验和分析。
拥有国内外先进的检测设备，例如三综合振动试验系统、步入式环境试验箱、光照老化试验箱、气候试验箱、温度冲击试验箱等。
电磁兼容检测实验室介绍:中心下属的电磁兼容检测实验室拥有十米法电波暗室以及三个不同用途的电磁屏蔽室一、十米法电波暗室暗室拥有国内领先的四轮独立驱动转毂系统。
转毂系统可以对车辆进行驱动加载，模拟机动车（特别是新能源车辆）实际道路行驶工作状态，并对车辆进行电磁辐射骚扰、传导骚扰、自由场辐射抗扰度、大电流注入、传导抗扰度以及静电放电等测试。
针对汽车零部件，可以进行辐射骚扰，传导骚扰、自由场辐射抗扰度、带状线、横电波法等测试。
新版39号令新能源汽车准入规则检验项目标准介绍
求
2009
新能源汽车产品专项检验项目及依据标准
序号 标准名称
标准号
适用范围
电动汽车安全要求第
E3
GB/T 18384.1- 适用于车载驱动系统的最大工作电压是B级电压的电动
1部分：车载储能装
2015
汽车（M和N类车型均适用）
置
电动汽车安全要求第
E3
GB/T 18384.2- 适用于车载驱动系统的最大工作电压是B级电压的电动
新能源汽车产品专项检验项目及依据标准
序号 检验项目
标准名称
电动汽车远程服务与管理系统
电动汽车远程 技术规范 第2部分：车载终端
18 服务与管理系 电动汽车远程服务与管理系统
统技术规范 技术规范 第3部分：通讯协议
及数据格式
标准号 GB/T 32960.2-
2016
GB/T 32960.32016
备注
车用超级电容器
QC/T 741-2014
储能装置 电动汽车用动力蓄电池循环寿命要
6.5工况循环寿命结合整车可靠性标准
GB/T 31484-2015
（单体、模块） 求及试验方法
进行考核
电动汽车用动力蓄电池安全要求及 GB/T 31485-2015 6.2.8、6.3.8针刺试验暂不执行
试验方法 1
电动汽车用动力蓄电池电性能要求 GB/T 31486-2015
E1
电动汽车用动力蓄 电池安全要求及试 验方法
GBT 314852015
适用于装载在电动汽车上的锂离子蓄电池和金属氢化 物镍蓄电池单体和模块，其他类型蓄电池参照执行
E1
电动汽车用动力蓄 电池电性能要求及 试验方法
GBT 314862015
新能源汽车电机驱动系统检修 项目1 新能源汽车驱动电机 任务1 驱动电机认知与更换
图1-1-7 异步电机 图1-1-8 感应电机绕组
任务1 驱动电机认知与更换
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三相分布绕组接通三相交流电流以后产生旋转磁场，通 过磁场旋转移动，转子导体棒横穿磁场，根据右手法则，在 转子内产生电动势，该电动势使得电流在转子导体内流动， 再按照左手法则，由转子导体的电流与定子的励磁产生力， 产生转矩。
图1-1-6 直流电机基本结构示意图
任务1 驱动电机认知与更换
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（2）交流异步电机 交流异步电机，又称“感应电动机”，即转 子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下， 获得一个转动力矩，因而转子转动。转子是 可转动的导体，通常多呈鼠笼状。如图1-1-7 所示。 异步电机的笼型导体是将棒状的导体排 布在圆周上，在端部通过圆环短路。异步电 机的内侧为线槽，在其内部缠绕绕组，绕组 由U、V、W三组构成三相分布绕组。图1-18为感应电机绕组。
异步电机的主要特点是转子与定子磁场变化之间存在转 速差。
（3）永磁同步电机 同步电机是指转子转速与定子旋转磁场的转速同步的电 机，如图1-1-9所示。 电机的转子为永磁磁体，转子磁体的N极、S极随着定子 绕组的旋转磁场磁极的移动而旋转。磁场产生磁通量，电枢 完成电能与机械能的转换。
图1-1-9 同步电机的结构示意图
图1-1-3 驱动电机转速与转矩要求
任务1 驱动电机认知与更换
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引导问题1 : 驱动电机具有哪些特点？
新能源汽车采用的驱动电机有以下特点： 1.体积小、功率密度大 由于新能源汽车的整车空间有限，因此第一要求驱动电机的结构紧凑、尺寸要小。这就意味着电 机系统（驱动电机+电机控制器）的尺寸将受到很大的限制，电机设计厂家必须想尽办法缩小驱 动电机的体积，即提高电机的功率密度和转矩密度。尤其是民用的乘用车，对电机的体积限制要 求很高，因此业内一般选用高功率密度的永磁同步电机作为驱动电机解决方案的。
新能源汽车电机驱动系统检修-新能源汽车驱动电机控制器-任务2 驱动电机控制器检测-087
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任务2 驱动电机控制器检测
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引导问题2 : 驱动电机控制器如何进行检测？
驱动电机管理系统（控制器）发生故障时，可以利用故障检测仪器进行检测，介绍利用故障诊 断仪器进行常见车型驱动电机管理系统的检测方法，操作时请同时参阅对应厂家诊断仪器的操作说 明书。
1.比亚迪E6驱动电机数据流读取和分析 警告： 在接通汽车后诊断仪屏幕会亮起，若程序未运行或出现乱码情景，可拔下仪器的数据线重新连 接一次，即可继续操作：并且请确保测试接头和诊断仪器接触良好，以保证信号传输不会中断。
（3）（判断）驱动电机位置传感器由驱动电机控制器监测。根据旋转变压器型位置传感器信号， 电机控制器监测驱动电机发电机转子的角位置、转速和方向。（ ）
（4）（判断）驱动电机管理系统（控制器）发生故障时，可以利用故障检测仪器读取故障码和数 据流。（ ）
（5）（判断）对于比亚迪E6故障诊断仪，通常是把车辆启动后，在连接故障诊断仪。（ ）
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任务2 驱动电机控制器检测
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（1）打开诊断仪工具箱。 （2）取出诊断仪连接线。 （3）取出诊断仪器。 （4）连接诊断仪上的诊断接头。 （5）连接仪器诊断接头到车辆的故障诊断座。 （6）启动车辆。 （7）开启仪器电源，根据仪器屏幕提示操作.
1)选择车型诊断：比亚迪汽车。 2）选择适合的车型：比亚迪E6。 3）进入E6动力网系统。 4）进入VIOG控制器。 5）读取数据流，进行以下操作，观察数据流的 变化。 a.踩下制动踏板 b.踩下油门踏板 c.挂入倒车档 d.踩下油门踏板 e.踩下制动踏板，掷入空挡 6）返回诊断仪主菜单，关闭仪器。
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任务2 驱动电机控制器检测
电动汽车电机控制和驱动系统试验标准详解-精
电动汽车产业标准体系建设方面的问题依然存在
（1）产业标准体系建设相对滞后，不能很好地引领和指导产业协调一 致发展，在减少浪费和重复建设等方面起的作用还很有限。
（2）相关企业标准化力量薄弱，技术积累未能及时转化为标准，已发 布的标准中许多未得到有效的实施。
（3）电动汽车产业标准化管理工作还不够规范，标准的宣贯、实施过程 中的监管和跟踪反馈等工作有待加强，标准化组织及其相关运作模式亟待 创新。
电动汽车电机控制和驱动系统试验标准`
我国从“八五”开始，正式把电动汽车列入国家科技攻 关项目。2001年，中国启动了具有重要战略意义的“863”计 划电动汽车重大专项，涉及的电动汽车包括3类：纯电动汽车 、混合动力汽车和燃料电池汽车，并以这3类电动汽车为“三 纵”，多能源动力总成控制系统、电机及其控制系统、电池 及其管理系统为“三横”，建立了“三纵三横”的研发格局 。经过20多年的发展，我国的电动汽车技术已初步成形，且 有40多款自主品牌的新能源汽车进入国家汽车新产品公告， 很多地方已开始多种车型的示范运行。
一、国外电动汽车测试评价现状
①美国电动汽车测试评价
美国先进车辆测试项目在美国，为了建立起电动汽车等先进车辆 技术研发与产业化的桥梁，在美国能源部(Department of Energy，以下 简称DOE)自由车辆技术项目(Freedom CAR and Vehicle Technologies Program)的支持下。开展了先进车辆测试项目(Advanced Vehicle Testing Activity, AVTA)，旨在提供国家级综合性公正的先进车辆技术测试评价 服务，该项目是美国国内最主要的由国家主导的测试评价活动，包括进 行轻型车、先进动力总成、蓄电池及充电基础设施的测试评价，AVTA 建立了电动汽车比较完整的测试评价体系与规程，包括基准测试 (baseline performance Testing)、快速可靠性测试(accelerated reliability Testing )及车队运行测试（fleet testing）。
新能源电车驱动电机风险隐患排查项目
新能源电车驱动电机风险隐患排查项目新能源电车驱动电机是电动汽车的核心部件之一，其安全性和可靠性直接影响着电动汽车的性能和使用寿命。
为了保障新能源电车驱动电机的安全运行，需要进行风险隐患排查项目。
本文将从多个方面介绍新能源电车驱动电机的风险隐患排查项目，以期提高电动汽车的安全性和可靠性。
一、电机绝缘层状况排查新能源电车驱动电机中的绝缘层是防止电流泄露的重要保护层。
在排查过程中，需要检查电机绝缘层是否出现老化、破损或腐蚀等情况。
如果绝缘层存在问题，可能会导致电机故障、电击等安全隐患。
二、电机线缆连接排查电机线缆连接是电机工作的关键环节，也是容易出现问题的地方。
在排查过程中，需要检查线缆连接是否牢固，是否存在松动、腐蚀或破损等情况。
如果线缆连接不良，可能会导致电机工作异常、电流过大等问题。
三、电机冷却系统排查电机在工作过程中会产生大量的热量，因此需要冷却系统来降低温度。
在排查过程中，需要检查电机冷却系统是否正常工作，是否存在堵塞或泄漏等问题。
如果冷却系统故障，可能会导致电机过热、损坏甚至起火的风险。
电机控制系统是保证电机正常工作的关键。
在排查过程中，需要检查电机控制系统是否正常运行，是否存在故障或错误设置等问题。
如果控制系统出现问题，可能会导致电机无法正常启动、失控或工作不稳定等情况。
五、电机零部件排查电机作为复杂的机械装置，由多个零部件组成。
在排查过程中，需要检查电机零部件是否正常运转，是否存在磨损、腐蚀或破损等情况。
如果电机零部件出现问题，可能会导致电机工作不稳定、噪音过大或损坏等风险。
六、电机过载和短路排查电机在工作过程中可能会出现过载或短路的情况，这会对电机的安全性造成威胁。
在排查过程中，需要检查电机是否存在过载或短路的风险，并采取相应的保护措施。
如果电机过载或短路，可能会导致电机损坏、电流过大甚至引发火灾等危险。
七、电机散热系统排查电机工作过程中会产生大量的热量，因此需要散热系统来及时散热。
新能源汽车电驱动实验要求DVP
按表1选取
机应能正常工作，满足GB/T29037-2012的规定
按照GB/T18655-2010、GB/T17619-1998中规定进行试验 符合产品技术协议及相关国标要求
接地检查方法和量具要求按照GB/T 13422-2013中5.1.3进 行，量具推荐采用毫欧表
按照GB/T 3859.1-2013中7.5.3的要求进行
GB/T 18488.2-2015
2
电机控制器绝缘电阻
GB/T 18488.2-2015
3
绝缘电 阻
驱动电机定子绕组对机壳 的绝缘电阻
GB/T 18488.1-2015
4
驱动电机定子绕组对温度 传感器的绝缘电阻
GB/T 18488.1-2015
5
工频耐电压
GB/T 18488.1-2015
6
耐电压
驱动电机绕组的匝间冲击 耐电压
45 减速箱 差速可靠性试验
46
总成静扭强度试验
47
高速性能试验
QC/T1022-2015《纯电动 乘用车加速器总成技术条
件》
QC/T1022-2015《纯电动乘用车加速器总成技术条件》 满足图纸及技术协议要求，满足国标技术要求
48
加速噪音试验
49
超速性能试验
50
滑行噪声试验
51
CAN总线测试
依据通讯协议
52
可靠性
GB/T29037-2012
53
EMC
五、安全测试
1
安全接地检查
GB/T18655-2010、 GB/T17619-1998
2
电机控制器的保护功能
3
被动放电时间
4
主动放电时间
新能源汽车能源动力系统关键共性检测技术及标准体系
一、项目名称：新能源汽车能源动力系统关键共性检测技术及标准体系二、推荐单位意见：我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合中国汽车工程学会奖励工作委员会的填写要求。
能源动力系统作为新能源汽车的心脏，其质量保障体系构建是发展我国新能源汽车产业的命脉。
项目单位历时十年集中突破了驱动系统能耗精确测量难、动力电池安全及寿命评价难、充电基础接口互联互通难三大关键技术难题，从无到有系统构建了我国新能源汽车能源动力系统测试标准体系，对于保障新能源汽车产品质量、提升新能源汽车核心部件技术水平和安全性具有重要意义，为推进我国新能源汽车关键技术研发、产业化推广应用以及企业和产品准入起到了关键支撑作用。
项目研制了三大类11种测试设备，创造直接经济效益10.4亿元。
获授权发明专利40余项、软件著作权28 项，出版专著 3 部、国家级规划教材 1 部，发表高水论文100余篇，参与制订国际法规1项、参与制订国家/行业标准40余项。
获2016年中国汽车工业技术发明奖一等奖和2018年中国汽车工业科技进步奖一等奖。
对照国家科学技术进步奖授权条件，推荐该项目申报国家科学技术进步奖二等奖。
三、项目简介：我国已成为全球最大的电动汽车市场，能源动力系统作为电动汽车的心脏，其质量保障体系构建是发展我国电动汽车产业的命脉。
我国相关检测技术及评价方法存在滞后，安全性、可靠性缺少评价依据，造成能源动力系统产品质量良莠不齐、安全事故时有发生，亟需开展从研发、制造到使用各环节的关键检测技术与评价方法的创新研究与突破。
项目在国家863 计划、北京市基金等项目支持下，经过10 年持续深入攻关，突破了驱动系统能耗精确测量难、动力电池安全及寿命评价难、充电基础接口互联互通难三大关键技术难题，形成了完整的电动汽车能源动力系统关键共性检测技术及标准体系，主要创新点如下：（1）针对混合动力车辆结构复杂多样、工作模式实时变化、多能源耦合关系复杂，导致能耗难以精确测试和评价的问题，构建了混合动力系统机电耦合模型，提出了能耗-驾驶模式解耦检测与评价方法，开发了电动汽车能耗和性能专用测试设备，突破了混合动力车辆能耗测量的准确性和对我国复杂路况的适应性难题。
新能源汽车维修 项目4 驱动电机及控制系统检修
能力目标 1.能规范完成驱动电机总成的拆装； 2.能够识别驱动电机外部端口； 3.根据维修规范利用专业设备能够对驱动电机进行基本测试。
建议学时
12学时
任务描述
车主反映驾驶两个月的荣威E50，出现电机不转的故障，但汽车仪表板 上却显示正常。经分析出现此故障原因可能是电机损坏，需对驱动电机进行 检测与更换。
图4-2 永磁式电机结构
信息收集
2.驱动电机的类型
（1）与其他类型的电机相比较，永磁同步电机最大优点就是具有较高的功率密 度与转矩密度，即在相同质量与体积下，永磁同步电机能够为新能源汽车提供最 大的动力输出与加速度。
但是，它也有自身的缺点：转子上的永磁材料在高温、振动和过电流的条件 下，会产生磁性衰退的现象，使得电机容易发生损坏。
任务一驱动电机拆装与检测 任务二电机控制系统故障检修 通过两个任务的学习，在教师的指导下，通过小组合作，参照资料能 说出新能源车电机控制系统的结构及工作原理，根据维修规范利用专业设备 能够对电机电控系统进行拆卸、安装和电机控制系统常见故障检修。
任务一
活塞连驱杆动组电故机障拆诊装断与与检修测复
学习目标
图4-4 开关磁阻电机的组成
信息收集
3.驱动电机工作原理
驱动电机主要由定子和转子两大部分组成。以永磁同步电机为例，在电机的 定子绕组中通入三相电流，定子绕组就会形成旋转磁场，由于在转子上安装了永 磁体，永磁体的磁极是固定的，根据磁极的同性相斥异性相吸原理，在定子中产 生的旋转磁场会带动转子进行旋转，最终使转子的旋转速度与定子中产生的旋转 的转速相等，如图4-5所示。
新能源汽车电机驱动系统检修 项目2 新能源汽车驱动电机控制器
任务1 驱动电机控制器认知
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引导问题2 : 驱动电机控制器的安装位置在哪里？结构和特点是什么？
以下介绍具有代表性的比亚迪E6、比亚迪秦以及北汽新能源EV系列车型驱动电机控制器和DC-DC 转换器的安装位置、结构与特点。
1.比亚迪E6驱动电机控制器 （1）驱动电机控制器的功能和安装位置 比亚迪E6的驱动电机控制器，简称电机控制器，是纯电动汽车整车驱动控制系统的核心，它的作 用至关重要。简单的讲，类似于传统内燃机汽车的油量调节机构，都是通过调节油门踏板的幅度来进 行车速和牵引力的控制。但是电机控制器相比较油量调节机构的结构、功能更为复杂全面。。
驱动电机控制器系统元件位置和控制框图如图2-1-4和图 2-1-5所示。
图2-1-4 驱动电机控制系统元件位置
任务1 驱动电机控制器认知
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2-1-5
图 驱 动 电 机 控 制 系 统 框 图
任务1 驱动电机控制器认知
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3）角度传感器 角度传感器也称旋变器，旋转变压器（简称旋变）是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。 电机转速由角度传感器进行控制和监测。 比亚迪E6电机检测电机转子旋转的角度和位置传感器采用旋转变压器形式。如图2-1-6和图2-1-7 所示。 角度传感器由电机控制器模块监测，根据这些位置传感器的信号，电机控制器监测电机的角位置 、转速和方向。角度传感器包含一个励磁线圈、两个驱动线圈和一个不规则形状的金属转子。金属转 子以机械方式固定在电机轴上。将点火开关置于ON 位置时，电机控制模块输出一个5 V交流电、一定 频率的励磁信号至驱动线圈。驱动线圈励磁信号生成一个环绕两个从动线圈和不规则形状转子的磁场 。然后，电机控制模块监测两个从动线圈电路，以获得一个返回信号。不规则形状金属转子的位置引 起从动线圈的磁感应返回信号发生大小和形状的变化。通过比较两个从动线圈信号，电机控制模块能 确定电机的确切角度、转速和方向。
新能源汽车出厂前所进行的故障检测项目及检测要求
新能源汽车出厂前所进行的故障检测项目及检测要求新能源汽车作为新型环保汽车，其出厂前的故障检测具有重要意义。
在新能源汽车的生产过程中，要进行严格的故障检测，以保证车辆的质量和安全性。
本文将从新能源汽车出厂前的故障检测项目及检测要求进行详细的介绍，以帮助人们更好地了解新能源汽车质量控制的重要性。
一、外观检测外观检测是新能源汽车出厂前的第一项检测项目，其主要目的是检验车辆外观是否完整，是否存在明显的刮擦、凹陷或其他损坏。
同时，还需要检查车灯、玻璃等部件的完好性。
在进行外观检测时，要求检测人员需细致认真地检查每一处细节，确保车辆的外观完美无缺。
二、动力系统检测动力系统检测是新能源汽车出厂前的重要项目之一，其主要目的是检验车辆的动力系统是否正常。
检测要求包括对发动机、电池、电机等部件进行全面的检测，确保其工作状态良好，能够提供足够的动力支持。
三、底盘系统检测底盘系统检测是新能源汽车出厂前必不可少的项目，其主要目的是检验车辆底盘系统的安全性和稳定性。
检测要求包括对底盘结构、悬挂系统、制动系统等进行全面的检测，确保其工作正常，能够保障车辆的安全行驶。
四、电气系统检测电气系统检测是新能源汽车出厂前的关键项目之一，其主要目的是检验车辆的电气系统是否正常。
检测要求包括对车辆的电路、线束、电子设备等进行全面的检测，确保其工作正常，能够提供稳定的电力支持。
五、安全系统检测安全系统检测是新能源汽车出厂前的重要项目之一，其主要目的是检验车辆的安全系统是否正常。
检测要求包括对车辆的安全气囊、安全带、防抱死制动系统等进行全面的检测，确保其工作正常，能够保障行车安全。
六、辅助系统检测辅助系统检测是新能源汽车出厂前的必要项目之一，其主要目的是检验车辆的辅助系统是否正常。
检测要求包括对车载导航、音响、空调等设备进行全面的检测，确保其工作正常，能够提供舒适的驾驶环境。
七、性能评估性能评估是新能源汽车出厂前的最终项目，其主要目的是对车辆的整体性能进行评估。
新能源汽车驱动电机及控制系统检修 项目4 电动汽车电机及控制器冷却系统
三、电动水泵的结构和工作原理
电动水泵结构
电动水泵主要由电机壳体、碳刷 架、碳刷、转子、永久磁铁、水泵 底盖、叶轮、外壳组成。
三、电动水泵的结构和工作原理
电动水泵安装位置 电动冷却液泵利用驱动电机上的支架固定，其安装于驱动电机前方。
三、电动水泵的结构和工作原理
电动水泵工作原理
电动水泵的功能主要
是对冷却液进行加压，保证 其在冷却系统中能够不间断 的循环流动。
四、冷却液温度传感器的结构和工作原理
冷却液温度传感器工作原理
冷却液温度传感器为负温 度系数电阻计，即随着温度的 升高，其电阻值下降。冷却液 温度传感器的工作原理是主控 器通过传感器电阻的变化后测 量其电压值，并推算出冷却液 温度。
四、冷却液温度传感器的结构和工作原理
二、电机及控制器冷却系统主要类型
知识点
正确使用冷却液，可起到防腐蚀、 冷却防水垢和防冻结等作用，能够使 冷却系统始终处于最佳的工作状态。 冷却系统的日常检查包括冷却液液面 的检查和冷却液添加。驾驶员可以根 据冷却液液位的检查判断冷却系统是 否存在泄漏等故障，为行车安全作为 保障。
三、电机及控制器冷却系统结构组成
纯电动汽车冷却系统主要有散热 器、副水箱、水泵、高压电控总 成、电机组成。
三、电机及控制器冷却系统结构组成
（2）冷却液液流的控制 荣威E50冷却系统冷却液在管 路中的循环路径如下图所示。
02 电机及控制器冷却系统工 作原理
电机及控制器冷却பைடு நூலகம்统工作原理
为了节约车辆空间，缩小电机的体 积，降低电机的重量，提高电机的效 率一般采用水冷的方式。而对于车载
二、电机及控制器冷却系统主要类型
类型
自然散热、风冷散热、液体循环散热
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新能源汽车作为国家大力支持的环保项目，大家的接受度不断增加。
但是，目前在新能源汽车领域，还有很多值得研究的地方，例如汽车驱动系统的关键测试项目包含的内容。
下面就详细介绍一下该项的具体信息。
一、高效工作区
1、测试目的
驱动电机系统效率是指驱动电机系统的以同一单位表示的输出功率与输入功率的百分比。
高效工作区是指驱动电机系统分别在驱动或馈电状态下系统效率不低于80%的工作区域。
根据电机的转矩-转速特性试验的数据，分析驱动系统在不同工作状态下的效率分布，得出驱动电机及控制器系统的高效工作区以及高效工作区所占的比例，并找出最高效率点，以此判定驱动电机的相关特性。
2、测试仪器
主要有功率分析仪、转矩转速传感器、温度记录仪、流量计、电桥等。
3、试验方法
系统效率的测量采用直接测量系统的输入功率和输出功率的直接法进行。
通
常采用转矩转速传感器或测功机法测量机械功率，电功率采用功率分析仪配合电流传感器测定。
在驱动电机系统转矩转速工作范围内，选择不少于10个转速点。
这些转速点一般在最高转速的10%至最高工作转速的范围内均匀选取，但必须包括额定转速点、最高转速点、持续功率对应的最低工作转速点以及其他有特殊定义的转速点；然后在每个转速点上，再均匀选取10个或以上的转矩点进行试验，这些转矩点应包括额定转矩点、峰值(最大)转矩点、额定功率曲线上的点、峰值(最大)功率曲线点以及其他有特殊定义的转矩点。
根据以上原则，选择不小于100个合适的转矩转速点进行试验。
试验在热态以及额定电压下，驱动器工作在电动或馈电状态下进行。
4、记录数据
主要有驱动电机控制器(母线直流电压和电流)、驱动电机(电参数、机械参数)、驱动电机系统或驱动电机控制器或驱动电机效率、驱动电机绕组温度、冷却介质温度流量。
5、计算公式
驱动电机控制器效率：
式中: Pco——驱动电机控制器的输出电功率；
Pci——驱动电机控制器的输入电功率。
驱动电机效率：
式中: Pmo——驱动电机的输出功率。
驱动状态为机械功率，馈电状态下输出的为电功率；
Pmi——驱动电机的输入电功率。
驱动状态为电功率，馈电状态下输出的为
机械功率。
驱动电机系统电动状态效率：
驱动电机系统馈电状态效率:
式中: T——驱动电机轴端的转矩，单位为牛米(N·m)；
n——驱动电机轴端的转速，单位为转每分钟(r/min)；
U——驱动电机控制器直流母线电压平均值，单位为伏(V)；
I——驱动电机控制器直流母线电流平均值，单位为安(A)。
6、结果整理与计算
根据所测得的每个转矩-转速点的数据，整理得出每个点的驱动器的效率、电机的效率以及驱动系统的效率；按照相关标准(如GB/T 18488.1-2015中5.4.9.2)对高效工作区的要求，统计符合条件的测试点数量，其值和总试验点数量的比值即为高效工作区的比例，所有测试点中效率最高值即为最高效率。
二、馈电特性
1、测试目的
在驱动电机因惯性旋转或被拖动旋转时，驱动电机此时运行于发电机状态，驱动电机可通过控制器向电源馈电。
通过测取驱动电机及控制器系统在不同状态下的馈电性能，得出整个系统的馈电能力。
结合高效工作区测试结果，用于测试驱动系统的省电节能性，并作为判定系统馈电能力是否合格的依据。
2、测试仪器
功率分析仪、转矩转速传感器。
3、试验方法
被试驱动电机在馈电状态下，驱动电机控制器工作于设定的直流母线电压、驱动电机在相应的工作负载和转速下进行馈电试验。
4、记录数据
驱动电机控制器(母线直流电压和电流)和驱动电机(电参数、机械参数)等。
5、计算公式
驱动电机系统馈电状态效率：
6、结果整理与计算
馈电电压范围、馈电电流大小和馈电效率应符合产品技术文件规定。
三、控制精度
1、测试目的
控制精度是指测量值与设定值的偏差占设定值的百分比，分为转速控制精度和转矩控制精度。
求取驱动电机及控制器系统的控制精度，作为判定系统控制能力的依据。
2、测试仪器
功率分析仪、转矩转速传感器等。
3、试验方法
①控制精度-转速控制精度。
该试验一般在热态下进行，驱动电机为空载状态，输入侧电压为额定电压。
在10%～90%最高工作转速范围内，均匀取10个不同转速点作为目标转速值。
电机首先处于静止状态，通过给驱动器一个目标转速值，使其由静止自行加速直至稳定。
②控制精度-转矩控制精度。
该试验一般在热态下进行，驱动电机为电动状态，输入侧电压为额定电压。
在10%～90%峰值转矩范围内，均匀取10个不同
转矩点作为目标转矩值。
驱动电机首先工作在空载电动状态，此时陪试电机工作在一个预先设定的速度模式下，通过给驱动器一个目标转矩值，使其由空载自行加载直至转矩与转速都稳定。
4、记录数据
①控制精度-转速控制精度。
设定目标转速值、实际稳定转速值。
②控制精度-转矩控制精度。
设定目标转矩值、实际稳定转矩值。
5、计算公式
①控制精度-转速控制精度：
式中: nt——转速测量值，单位为转每分钟(r/min)；
nset——转速测定值，单位为转每分钟(r/min)。
②控制精度-转矩控制精度：
式中: Tt——转矩测量值，单位为牛米(N·m)；
Tset——转矩测定值，单位为牛米(N·m)。
6、结果整理与计算
①控制精度-转速控制精度：计算每个目标转速值与实际转速的差值或者偏差占比。
取所有目标转速值中偏差最大的值作为整个系统的转速控制精度的判定依据。
②控制精度-转矩控制精度：计算每个目标转矩值与实际转矩的差值或者偏差占比。
取所有目标转矩值中偏差最大的值作为整个系统的在某个特定转速下的转矩控制精度的判定依据。
以下表格是本中心为某新能源汽车电机企业生产的永磁同步电机驱动系统进行的转矩控制精度测试数据，从测试数据可以反映该电机在低转矩下转矩控制
精度偏差较大，最大达到7.78%，在转矩25 N·m以上转矩控制精度偏差较低。
四、响应时间
1、测试目的
响应时间指驱动电机控制器从接收指令信息开始到第一次达到响应期望值所经过的时间，分为转速响应时间和转矩响应时间。
求取驱动电机及控制器的转矩与转速响应时间，作为判定系统控制能力的依据。
2、测试仪器
功率分析仪、转矩转速传感器、函数曲线记录仪等。
3、试验方法
①响应时间-转速响应时间。
该试验一般在热态下进行，驱动电机为空载状态，输入侧电压为额定电压。
该试验分5次进行，沿驱动电机转子圆周取5个点作为各次试验的起始位置。
各次试验开始时，电机处于静止状态，通过给驱动器一个目标转速值，使被试电机由静止状态自行加速直至转速稳定。
②响应时间-转矩响应时间。
该试验一般在热态下进行，驱动电机为堵转状态，输入侧电压为额定电压。
该试验分5次进行，沿驱动电机转子圆周取5个点作为各次试验的起始位置。
各次试验开始时，电机处于静止堵转状态，通过给驱动器一个目标转矩值，使被试电机静止状态自行加载直至转矩稳定。
4、记录数据
①响应时间-转速响应时间。
启动圆周位置、目标转速、每个起始点的转速-时间曲线。
②响应时间-转矩响应时间。
启动圆周位置、目标转矩、每个起始点的转矩
-时间曲线。
5、结果判定
①响应时间-转速响应时间。
分析每个起始点的转速-时间曲线，得出该点的响应时间。
取5次试验中时间最长的点作为该目标转速下的转速时间响应时间。
②响应时间-转矩响应时间。
分析每个起始点的转矩-时间曲线，得出该点的响应时间。
取5次试验中时间最长的点作为该目标转矩下的转矩时间响应时间。
综上，我们可以看到，针对新能源汽车驱动系统的测试项目繁多，数据十分复杂，会占据大量的时间和精力。
因此，建议将专业的事交给专业的设备，ZDT-II 新能源汽车电机测试系统就是专门针对新能源汽车驱动设备进行测试，该系统采用模块化设计，依据国内外最新测试标准，结合用户测试需求，主要应用于车用电驱动系统（电机及其控制器）的常规性能试验，耐久和负载试验，以及其他认证试验等的开发研究性试验。