電動車動力總成/傳動系測試系統(tǒng)幫助車企兌現(xiàn)混動汽車和電動車承諾的能效優(yōu)勢。（SAKOR）

要實(shí)現(xiàn)有效的混合動力/電動車測試系統(tǒng)，必須增加測試大功率再生電驅(qū)系統(tǒng)、高壓電池和充電系統(tǒng)的功能，以及與智能控制模塊通信的功能。

交通運(yùn)輸市場對混合動力和電動車技術(shù)的興趣與日俱增。為了兌現(xiàn)承諾的能效優(yōu)勢和環(huán)保特性，企業(yè)必須在設(shè)計和生產(chǎn)期間開展專門針對這些車的傳動系和組件測試。

混動和電動車傳動系統(tǒng)的一些特點(diǎn)使其測試與純內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)測試大相徑庭。由于前者使用的是再生制動系統(tǒng)，因此通常要求增加交流逆變器技術(shù)和更為復(fù)雜的變速箱。

SAKOR Technologies總裁Randal Beattie（SAKORTechnologies） 此外，這些車輛還通常具備數(shù)個模塊控制單元（MCU）——本質(zhì)上就是小型車載計算機(jī)，用于控制主要子系統(tǒng)的功能，如發(fā)動機(jī)、變速箱和充電系統(tǒng)。為正確測試這些組件，測試系統(tǒng)需要能夠通過高速車載網(wǎng)絡(luò)與其中的一個或多個單元進(jìn)行通信。為此，需要相應(yīng)的技術(shù)來確?；靹悠嚭碗妱榆囁兄Z的能效優(yōu)勢得到正確的測試和實(shí)現(xiàn)。

混動/電動車的傳動系測試類型混動或電動車的傳動系測試通常在車輛研發(fā)期間分階段進(jìn)行，每個階段的測試都發(fā)揮著重要作用。 工程測試——只有確保精確測量，設(shè)計工程師才能夠最大程度地提高其工程設(shè)計的效率。大多數(shù)車輛采用逆變器驅(qū)動的三相交流電機(jī)，因此使用精密的功率分析儀才能夠正確測量諧波含量較大的三相交流電功率。由于需要測試和協(xié)調(diào)許多元件，這些測試系統(tǒng)往往相當(dāng)復(fù)雜且極為精密。 過程中測試和下線測試——生產(chǎn)制造的下線測試通常用于驗(yàn)證生產(chǎn)過程中是否產(chǎn)生缺陷，以及各組件是否按照規(guī)范運(yùn)行。一般測試包括操作驗(yàn)證、快速性能測試，以及驗(yàn)證高壓電氣系統(tǒng)是否正確隔離、從而能夠在車內(nèi)安全使用的嚴(yán)格測試。 過程中測試也可用于測試生產(chǎn)線上的部分總成。實(shí)施過程中測試可提高生產(chǎn)效率，并顯著減少瑕疵組件進(jìn)入成品的幾率。 質(zhì)量控制測試——通常選取一定比例的組件進(jìn)行質(zhì)量控制（QC）測試，用于檢驗(yàn)組件是否在規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)行且相對無瑕疵。例如，叉車公司可對一批進(jìn)口電機(jī)進(jìn)行QC測試，以檢驗(yàn)供應(yīng)商交付的電機(jī)是否按照規(guī)范運(yùn)行，且不會在現(xiàn)場頻頻出現(xiàn)故障。由于測試項(xiàng)目不像工程系統(tǒng)測試那樣繁多，精確度要求也相對較低，因此此類測試系統(tǒng)通常并不那么復(fù)雜。

電氣系統(tǒng)測試傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)測試通常需要測量速度、扭矩，以及一些溫度、壓力和流量參數(shù)。在內(nèi)燃機(jī)測試中，對速度和扭矩的控制精度通常不作非常嚴(yán)格的要求，因此用于標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)燃機(jī)測試的測功器（如液壓和渦流測功器）不適用于精度要求較高的混動或電動車動力總成的測試，也不適用于再生（電機(jī)）運(yùn)行模式的測試。

安裝在一級供應(yīng)商工廠的電動車電機(jī)生產(chǎn)測試臺。（SAKORTechnologies） 混動和電動車測試系統(tǒng)不僅必須提供傳統(tǒng)測試系統(tǒng)具備的所有功能，還需要增加測試大功率再生電驅(qū)系統(tǒng)、高壓電池系統(tǒng)和充電系統(tǒng)的功能，以及與各種智能控制模塊進(jìn)行通信的能力。 一個明顯的趨勢是，許多大型混動/電動傳動系越來越傾向于使用電壓和效率更高的驅(qū)動系統(tǒng)。從傳統(tǒng)12/24 V直流電力系統(tǒng)向240V交流電系統(tǒng)轉(zhuǎn)變后，通常僅需要原系統(tǒng)八分之一或以下的電流就能夠產(chǎn)生相同的功率。這種做法不僅可以提高效率，還能減少輸電線纜的體積和重量，以及組件的體積。目前許多傳動系設(shè)計的額定電壓在800 V或以上，進(jìn)一步提高了車輛的能效。 混動和電動車使用四象限電機(jī)和/或逆變器技術(shù)，這意味著電機(jī)可以控制兩個方向的速度或扭矩，以實(shí)現(xiàn)正向和反向加速、行駛和減速。因此，若要模擬和測試混動或電動車的所有運(yùn)行模式，一臺能夠在兩個方向上提供驅(qū)動或負(fù)載的四象限電機(jī)測功器不可或缺，而標(biāo)準(zhǔn)測功器則無法對再生制動模式下的系統(tǒng)進(jìn)行測試。 建造高效交流電系統(tǒng)時一般利用三相逆變器技術(shù)精確控制系統(tǒng)內(nèi)的電機(jī)。交流電系統(tǒng)往往具有較高的效率，但在電力輸出的過程中也會產(chǎn)生大量諧波失真。因此，除電機(jī)測功器外，混動或電動車測試系統(tǒng)一般還需安裝三相功率分析儀，且該設(shè)備必須專門用于測量出現(xiàn)大量諧波失真的大功率電氣值。 為滿足測試系統(tǒng)全面測試混動和電動車驅(qū)動系統(tǒng)的需求，SAKOR公司開發(fā)了名為HybriDyne的綜合測試系統(tǒng)，用于評估混動汽車傳動系各方面的性能、效率和耐用性，涵蓋電氣輔助（并聯(lián)式混動）、柴油電動（串聯(lián)式混動），以及純電系統(tǒng)。

DynoLab 可適用于電動動力總成測試的所有方面，包括電機(jī)、逆變器、電池和其他動力總成元件。（SAKORTechnologies） HybriDyne集成了SAKOR DynoLab動力總成和電機(jī)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的組件。在與一臺或多臺 AccuDyne交流電機(jī)測功器、單臺或多臺精密功率分析儀配合使用的情況下，模塊化的HybriDyne僅憑一個系統(tǒng)就可以對單個機(jī)械和/或電氣組件、集成的子總成和整個傳動系進(jìn)行測試。

高壓電池仿真和測試高壓電池和充電系統(tǒng)是混動或電動車的關(guān)鍵組成部分。為了準(zhǔn)確測試混動或電動汽車的高壓傳動系，測試系統(tǒng)必須提供精確、可重復(fù)的高壓直流電。由于電池性能會因充電狀態(tài)、環(huán)境條件和使用年限發(fā)生變化，因此通常不能為混動或電動車測試系統(tǒng)的直流組件供電?，F(xiàn)成電源無法滿足供電要求，因?yàn)榇祟愲娫礋o法吸收再生系統(tǒng)的電能，使用后可能會受損或毀壞。

SAKOR 開發(fā)了固態(tài)電池模擬器/測試系統(tǒng)，專門用于測試高壓電池，并在電力傳動系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行模擬。（SAKORTechnologies） 為此，SAKOR開發(fā)了一種固態(tài)電池仿真器/測試系統(tǒng)，專門用于測試混動汽車的高壓電池，并可在電動傳動系環(huán)境中對其進(jìn)行模擬。該系統(tǒng)的核心是一個高效的線性再生直流電源。在再生模式下，吸收的電能并非像在上一代測試系統(tǒng)中作為廢熱耗散，而是能夠回饋至交流電源。這種方法顯著提高了測試系統(tǒng)的功率效率，并減少了整體運(yùn)行成本。 如與DynoLab結(jié)合使用，固態(tài)電池仿真器/測試系統(tǒng)便可精確模擬高壓電池在實(shí)際條件下的反應(yīng)。不過，由于它不受電荷狀態(tài)變化的影響，因此可以提供可重復(fù)的結(jié)果。同樣的設(shè)備在用作電池測試系統(tǒng)時，可為電池提供與真實(shí)車輛在真實(shí)道路上行駛時相同的充放電模式。 搭配再生直流電源的交流測功器具有一項(xiàng)優(yōu)勢，即當(dāng)兩者耦合時，一個裝置吸收的電能可以重新循環(huán)到系統(tǒng)中的另一個裝置，從而大幅降低從交流電源獲取的電能（高達(dá)85%至90%）以及總運(yùn)行成本。此外，較低的維護(hù)需求也進(jìn)一步降低了運(yùn)行成本。

與控制模塊進(jìn)行通信與各微程序控制器（MCU）進(jìn)行通信是混動或電動車測試系統(tǒng)必備的另一項(xiàng)功能。在過去，發(fā)動機(jī)主要利用節(jié)氣門和點(diǎn)火裝置控制，現(xiàn)在則是利用發(fā)動機(jī)控制單元（ECU）。因此，車輛可能配備單獨(dú)的MCU控制電驅(qū)動系統(tǒng)，也可能配備數(shù)個MCU來管理變速箱和/或充電系統(tǒng)。 這些單元之間通常通過CAN、LIN、FlexRay等高速車載網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)命令和/或傳輸數(shù)據(jù)。為正確測試此類復(fù)雜的傳動系配置，測試系統(tǒng)必須具備同時與這些控制單元進(jìn)行高效通信的能力。 汽車、重型設(shè)備、軍事和航空航天行業(yè)都對混動和電動車改善環(huán)境的承諾充滿期待。為了兌現(xiàn)這一承諾，必須實(shí)施能夠滿足這些技術(shù)需求的測試項(xiàng)目。 本文由SAKOR Technologies總裁Randal Beattie撰寫。