新能源汽车电驱动系统台架测试综述

相比于传统的内燃机汽车，新能源电动汽车具有零排放、能量转换效率高、运营成本低等优点，电动汽车车用电驱动系统作为电动汽车动力总成的关键系统部件，其性能参数、控制精度和可靠性直接影响整车的动力性、经济性和舒适性。

电驱动总成系统测试是确保电动汽车安全、高效运行的重要步骤。电驱动系统台架试验对于新能源汽车的研发和性能验证具有重要意义，通过在台架试验能够实时精确测量电机系统的性能，对其控制参数进行在线标定测量，优化系统控制策略，可以全面评估电驱动系统在各种工况下的性能、效率和稳定性。基于电机测试台架或动力总成测试台架，能够实现整车道路循环测试工况的模拟，从而缩短其开发测试周期、降低开发测试风险与成本。

诚邦科技EDS电驱总成性能测试系统

本文针对电动汽车电驱动系统的测试台架、测试标准与依据、国标测试项目行分析讲解。

1、新能源汽车电驱动系统概述

为迎合汽车电动化、轻量化的发展趋势，新能源汽车的电驱动总成也向着高度集成化的方向发展。集成化电驱动系统将电机、电控器、传感器和其他相关组件整合在一起的系统，以实现电动设备或车辆的运动控制。

集成化电驱系统

电驱动系统是电动汽车的关键核心部件，包括纯电驱动总成和机电耦合驱动总成。其中，纯电驱动可分为集中式驱动和分布式驱动；机电耦合驱动总成又可分为插电混合动力驱动总成及混合动力驱动总成。

电驱动总成分类

2、电机测试台架解析

电机测试台架是用于对电动机进行全面、系统性能评估的设备，可以模拟多种工况和操作情景，以验证电机在各种条件下的性能、效率、可靠性和安全性。

电驱系统性能测试目标

电机系统试验台架一般采用模块化、一体式设计，通过模拟真实的工况、监测性能参数，以全面、准确地评估电机系统的性能。其功能模块主要包括电力测功机系统、冷却系统、电池模拟器、功率分析仪、上位机控制系统，及被测电机系统、环境仓（可选项）等。

诚邦科技EDS电驱总成性能测试系统拓扑图

①电力测功机系统：包括测功机（永磁同步电机或异步电机等）、变频器、扭矩/转速传感器、联轴器等部件，用于模拟车辆行驶过程中的负载情况，测量电机在不同负载和速度下的性能，可以提供可调的机械负载，模拟车辆爬坡、加速、制动等工况。

②冷却系统：为被测试件（电机和电机控制器）、测功机和电池模拟器提供设定的冷却条件，确保电机在长时间运行时能够保持稳定的温度。

③电池模拟器：电池模拟器用于模拟电池供电系统，保证电机控制器DC侧电压稳定，并实现和电网之间的电能传输。

④功率分析仪：采集测试过程中电机控制器的DC侧、AC侧的电压、电流信号，以及机械侧的转速及转矩信号，为计算效率、损耗等性能指标提供依据。

⑤上位机控制系统：是用户和台架系统信息交互的窗口，主要功能包括试验工况设定、测试数据的可视化及数据存储、测试系统运行实时监控。

⑥被测电机系统：被测电机系统包括电机、电控系统，通过对被测电机系统的测试全面评估其在不同工况下的性能，验证设计和控制策略的有效性。

⑦环境仓：环境仓用于模拟不同环境条件，如温度、湿度等，以评估电机系统在不同气候下的性能和稳定性。

电机测试台架原理图

3、电机系统测试标准与依据

电机系统测试的标准和依据通常由国际、国家或行业组织制定，以确保电动汽车电机系统的性能、安全和可靠性。通常涵盖了电池系统的安全性能、电机性能、充电系统、通信协议、车辆安全性等方面。在进行电机系统测试时，制造商通常需要参考并遵守这些标准，以确保其产品能够达到相关的国际、国家或行业标准。

（1）中国标准

GB/T 18488.1-2015 电动汽车用驱动电机系统 第1部分:技术要求

GB/T 18488.2-2015 电动汽车用驱动电机系统 第2部分:试验方法

GB/T 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法

GB/T 18655-2018 电动汽车电机系统电磁兼容试验方法

GB/T 18385-2005电动汽车 动力性能 试验方法

GB/T 18386-2005 电动汽车 能量消耗率和续驶里程试验方法

GB/T 755-2008 旋转电机定额和性能试验方法

（2）国际标准

欧洲：ECE R85 欧洲汽车电气系统和元件的规范 - 高压驱动电机控制器

德国：VDA AK4.5 德国汽车协会（VDA）制定的标准

美国：UL 1004-1 旋转电机安全标准-第1部分：通用要求

日本：C-TRIAS 99-017/018-01 日本汽车工业协会（JSAE）颁布的标准

国内外测试标准

4、电机系统测试项目

我国车企主要依据《GB/T 18488.1-2015-电动汽车用驱动电机系统第1部分:技术条件》及《GB/T 18488.2-2015-电动汽车用电机及其控制器第2部分-实验方法》在电机系统测试台架上开展电脑及系统性能测试。

常见的测试项目包括：

温升测试

开路测试

持续转矩/功率测试

峰值转矩/功率测试

堵转测试

效率测试

转矩控制精度测试

转矩响应时间测试

驱动电机控制器持续/短时/最大工作电流测试

驱动电机控制器电容主/被动放电时间测试

NEDC/CLTC等典型路谱等

国际车企中，美国车企对于驱动电机测试项目较多，更关注安全、保护和耐环境适应性；欧洲、日本车企仅要求30min或1h最大功率，其余测试项目按照各企业标准执行。

国内外电机测试项目对比

综上所述，新能源汽车电驱动系统台架测试至关重要，可以模拟多种驾驶工况和操作条件，从而验证电机、电池和电控系统在不同负载、速度和环境条件下的稳定性和耐久性。有助于发现潜在问题、优化控制算法、提高系统效率，并确保整个电驱动系统符相关标准要求。