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三电 | 电动汽车用电驱动系统工况能效技术要求及试验方法标准解析
标准立项背景
新能源汽车被国务院确定为七大战略新兴产业之一，习近平总书记提出：发展新能源汽车是我国从汽车大国走向汽车强国的必由之路。零部件的技术水平和国际竞争力（尤其是动力系统零部件）是汽车强国的重要标志。作为新能源汽车核心零部件之一的电驱动系统，其技术水平、产品竞争力的发展和提升，则是实现新能源汽车强国的关键所在。
发展新能源汽车是节能减排的重要手段，长远来看，发展纯电动汽车更是新能源汽车的终极目标。从整车能量流的角度上分析，超过70%的车载电能被电驱动系统消耗，因而通过标准引导，提高电驱动系统能量转换效率，对直接降低整车能耗，提高能源效率具有重大的意义。
我国新能源汽车技术取得了长远的发展，新能源整车各项技术指标逐年得以提高，部分技术领域已经达到国际领先水平，但在零部件方面与国际领先水平还存在一定的差距。在电驱动系统领域，国内企业的技术水平参差不齐，技术层面尚无法与国外领先企业相抗衡。究其主要原因是国内企业过于重视产品成本、对技术领先性不够重视以及行业相关强制标准法规的缺失。建立和完善电驱动系统相关技术标准，对提升行业技术水平和行业竞争力具有举足轻重的作用。
标准开发思路
现有的电驱动系统效率评价方法有：
1、基于效率map的加权计算，有现行的测试标准和方法，且行业认可度高，但是每个测试点并不会等概率出现在实际使用中，无法准确确定各个测试点的加权值，且所有测试点均在稳态下测试，与实际运行存在差距；
2、基于高效区占比，有现行的测试标准和方法，高效区占比越大并不能直接代表该电机应用于整车后其能效越好，所有测试点均在稳态下测试，与实际运行存在差距，
结合以上两种方法的优缺点，中国汽研提出了基于整车工况的能效测试方法，按照典型的汽车运行工况，对电机系统进行能效测试（动态测试），测试结果与能效切合度高，更易于被行业/消费者接受，思路见图1。
图1 工况能效测试和等级划分流程图
标准中试验方法
试验分三步：
（1）确定试验工况（参考附录选择计算参数将道路工况转换为电驱动系统的试验工况）；
（2）覆盖典型应用场景的组合试验（环境&电压组合条件）；
（3）工况效率计算（效率计算方法、效率加权计算方法）
3.1试验工况及整车参数的确定：
表A.1 道路工况选择
A.2 整车参数
根据被测对象适用的车辆类型，可参考下表选择对应的整车参数，也可按整车企业提供的实际参数（参数代号统一为“MD”）进行测试，测试报告应附上整车参数。
表A.2 轻型汽车整车参数
表A.3 城市客车整车参数
表A.4 普通客车整车参数
表A.5 货车整车参数
表A.6 自卸车整车参数
表A.7 半牵引车整车参数
说明：
（1）被测对象为电驱动总成时，应选用实际的传动比，并按照轮边扭矩相近的原则选择对应的整车参数；
（2）被测对象最高转速无法满足其道路工况的最高车速要求时，超出时段应保持被测对象最高转速运行；
（3）被测对象最大输出转矩无法满足工况转矩需求时，应降低选择整车参数或采用整车企业提供的真实参数进行测试；
3.2组合试验：
将被测对象的直流母线电压设置为额定电压，然后分别在常温23±2℃和高温45±2℃环境温度下各静置4h后，按照3.1选择的工况进行试验。
3.3工况效率计算：
常温试验条件、高温试验条件下应分别连续进行至少 3 个循环测试，测试过程中信号采样频率宜不低于100Hz，按式（1）得到驱动电机系统或电驱动总成的转换效率；按式（2）得到发电机系统的转换效率。
式中：为常温或高温试验条件下的工况效率；为被测对象的输出转速，单位为rpm；为被测对象的输出扭矩，单位为Nm；为被测对象的直流母线电压，单位为V；为被测对象的直流母线电流，单位为A；为数据采集的时间间隔。
两种测试条件下分别计算得到其工况效率后，按式（3）计算等到被测对象的工况能效。
内容来源：电驱动测试评价部
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