电动汽车电机控制和驱动系统试验标准详解-精

1）机械结构 标准中对电机的轴振动烈度的要求引用自GBl0068-2000《轴中心高为56 mm及以上电 机的机械振动的测量、评定及限制》，通常是电机出厂验收时测试的项目，主要考核电机 在自由悬置状态下空载运行时，轴的振动情况，如加速度、速度和振幅。试验时将电机置 于悬置状态，将加速度传感器安装在指定位置，采用振动烈度测试仪对轴的振动参数进行 监控，依据该标准的限值要求对结果进行判定。2）电安全性能 电机定子绕组的冷态直流电阻通常很小，在几十毫欧左右，需要使用高精度的电阻测
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。
量仪，比如微欧姆表，数字电桥等。绝缘电阻在标准中涉及冷态和热态两种，采用绝缘电
阻测试仪测量，在冷态时通常绝缘电阻值较大，甚至大于2 000 MΩ，在热态时由于温度湿
度的影响，可能降到300～400 MΩ。
3）环境试验
此部分试验项目主要考核的内容：①电机和控制器在-20℃低温环境中能否正常起动和
工作，以防止电动汽车在寒冷地区出现工作异常；②评价湿热环境和中性盐雾腐蚀对产品
绝缘性能的影响。
4）电机性能 电机性能测试是电机及控制器试验中最需要的，也是仪器设备投入最大的项目。项目需要 在电机测试台架上进行，试验中大半的准备工作都是为了电机和台架的匹配安装。
（1）试验设备 目前常用的测功机主要有直流电力测功机、交流电力测功机、电涡流测功机和
水力测功机。直流电力测功机由直流电机、测力计和测速发电机组合而成。直流电 机的定子由独立的轴承座支承，它可以在某一角度范围内自由摆动。
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 perfoBaidu Nhomakorabeamance Testing)、快速可靠性测试(accelerated reliability Testing )及车队运行测试（fleet testing）。
图 12-2 CW260 电涡流测功机特性曲线
第二节 电动汽车测试评价
电动汽车测试评价一直是电动汽车技术开发和产业化过程 中的研究重点。美国、欧洲、 日本等在推动本国电动汽车研 发的同时，也不断地提高电动汽车测试评价技术来推动电动 汽车技术进步、示范推广和产业发展。我国电动汽车的测试 评价技术在科技部“十五”和“十 一五”科技计划的支持下，通 过各参与单位的积极努力，在标准和技术规范方面取得了显 著的成绩，并完成多个专项测试基地的建设。
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。
（4）信息服务体系不够健全，信息交流通道不畅，许多人员对标准化工 作的认识还不够。可见，我们在电动汽车产业标准体系建设方面的工作还 远远不够，还需要做更进一步的努力和相关工作机制的创新。
第一节 电机及控制器检验项目
电机及控制器的测试主要依据GBl8488.1-2006《电动汽车用电 机及其控制器第1部分：技术条件》和GBl8488.2-2006《电动汽车用 电机及其控制器第2部分：试验方法》。其中分别规定了动力电机 及控制器的工作制、工作条件、技术要求、需要检验的项目以及相 关的试验方法。标准从机械、电安全性能、环境试验、电机性能以 及电磁兼容等方面对产品提出了要求。机械结构方面，主要内容有 控制器壳体的机械强度、水冷系统的耐水压、轴的振动烈度以及系 统的耐振动性能等。电安全性能主要包括电机定子绕组的冷态直流 电阻、电机定子绕组对机壳的绝缘电阻、耐电压、电机控制器的保 护功能、安全接地的检查以及接触电流。环境试验包括温度、湿度 和热态绝缘电阻的测量，以及耐盐雾试验。电机的性能主要考核电 机在额定负载和峰值负载下的转速—转矩特性及效率、电机的再生 能量回馈能力、最高工作转速和超速能力、工况运行的温升以及噪 声的大小。
图 12-1 交流电力测功机特性曲线 电涡流测功机利用涡流产生制动转矩来测量机械转矩的装置。它由电磁滑差离合 器(见电磁调速异步电动机)、测力计和测速发电机组成。电涡流测功机的优点是 结构简单，操作维护方便，制动力矩大，转动惯量小。
（2）CW260电涡流测功机特性曲线测试,其方法如图12-2所示。 通过安装夹具及联轴器将被测电机与测功机连接，适当调整使轴与轴的对中度符合 试验要求。对个别超高速电机，为防止试验过程中因为轴振动或对中不够精确引起 轴承发热失效或者损坏电机的情况，可以考虑在适当位置安装振动传感器及温度传 感器，对试验过程中局部情况实时监测，一旦有异常立即停止。