电动汽车关键技术200问
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问题47 驱动电机及其控制器认证测试包含哪些内容?

作为电动汽车核心部件,电机驱动系统的认证测试是检验设计是否达到设计需求的客观验证手段,测试标准决定了产品设计水平。电机的测试可以分为转速与转矩测试、电机噪声测试、耐久性等。

目前我国关于电动汽车电机及其控制器执行的是GB/T 18488.1—2015《电动汽车用驱动电机系统 第1部分:技术条件》、GB/T 18488.2—2015《电动汽车用驱动电机系统 第2部分:试验方法》。此外还有一些辅助标准也在陆续制定中,如《电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法》、《电动汽车用驱动电机系统故障分类与判断》、《电动汽车用驱动电机系统接口》等。标准的制定与执行几乎是与电动汽车发展同步的,这有利于我国电动汽车电机驱动技术的发展。

标准对电机与控制器的一般性试验进行了描述,给出了相应的测试方法和相关设备信息。主要包括电机定子绕组在冷态下直流电阻、电机绕组对机壳以及绕组相互间绝缘电阻、最高工作转速、超速试验、耐电压试验、噪声、振动、密封状态、控制器过载能力、控制器壳体机械强度、电机控制器保护系统、接触电流等多个测试项目。有些测试项目是电动汽车电机驱动系统相比于工业电机驱动系统所不同的,甚至是独有的。此外,标准对于电机与控制器的测试项目还进一步进行了要求。环境试验、温升试验是为了满足电动汽车工作条件而进一步强化的。表2-5所示为电机及其控制器测试及要求。

表2-5 电机及其控制器测试及要求

电机转矩特性和效率特性是所有电机都需要进行的测试,也是最重要的参数测试,对于电动汽车电机驱动来说,堵转是电机驱动经常工作的状况。例如,车辆起步和爬坡时,经常要求电机驱动系统能够短时提供较大的堵转力矩以获得较好的起步和爬坡能力。然而标准仅对电机本体堵转进行了规定和测试方法描述,对于堵转过程中电机控制器要求没有提及,堵转时间及保护也没有进一步明确,一般需要设计人员根据需要设计。

再生能量回馈试验是电动汽车电机驱动所特有的。标准对此进行了较为详细的描述,提出了三种测试方法:整车上测试、惯性轮装置测试和直接用发电试验。就可行性来看,第三种方法比较常用。但电动汽车电机再生制动回馈因车型、结构形式、控制策略的不同而经常变化,再生制动工况也千变万化,因此再生制动能量试验一般也只能提供整车设计参考。