為了降低汽車(chē)的能耗,汽車(chē)廠(chǎng)商必須相應發(fā)展新的汽車(chē)節能技術(shù),特別是新能源汽車(chē)技術(shù),增加新能源汽車(chē)的生產(chǎn)比重。新能源汽車(chē)包含純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)3個(gè)主要產(chǎn)品類(lèi)型,根據產(chǎn)品的結構和原理還存在很多細分類(lèi)型。但究其原理,不同新能源汽車(chē)相比傳統內燃汽車(chē)的區別都是動(dòng)力系統和能量?jì)Υ娼橘|(zhì)的變化。動(dòng)力部分就是將電驅動(dòng)系統介入或者取代原有的內燃機方案,而能量?jì)Υ娼橘|(zhì)的設計主要是增加了動(dòng)力電池和燃料電池兩種可選方式。電驅系統作為新能源汽車(chē)的動(dòng)力系統的核心部件,國家質(zhì)檢總局已經(jīng)出臺了相關(guān)國家標準《電動(dòng)汽車(chē)用電機及其控制器》( GB/T 18488.1—2006) 。電機及控制器構成的電驅系統不僅對整車(chē)的純電動(dòng)續航里程數有著(zhù)重要影響,而且關(guān)系到混動(dòng)汽車(chē)燃油經(jīng)濟性的問(wèn)題。
電驅動(dòng)系統主要由電機和電機控制器組成。電機控制器也可以稱(chēng)為電力電子控制器( Power Electronic Unit,PEU) 。關(guān)于混合動(dòng)力汽車(chē)的能耗檢測方法就需要將電能和燃油消耗量之間做一個(gè)等效的換算,這個(gè)等效換算對于電驅系統能耗評價(jià)也是非常有意義的。電驅部分的工作效率對于其能耗指標來(lái)講非常重要,常規的電機產(chǎn)品會(huì )標定額定效率值。在新能源汽車(chē)中,電機部件需要經(jīng)受各種工況的檢驗,其轉矩和轉速的工作范圍非常寬廣,因此僅采用額定效率是不能全面反映電驅系統的能耗情況。
因為適用于新源汽車(chē)的電機和PEU 的種類(lèi)非常多,單一 臺架無(wú)法滿(mǎn)足所有種類(lèi)的單個(gè)電機和單個(gè)PEU 的測試。另一方面,對電機和PEU分別進(jìn)行單獨測試也是無(wú)法反映整個(gè)電驅系統的性能,電驅系統測試臺架是將電機和PEU 作為一個(gè)整體進(jìn)行檢測。電驅系統的輸入一般是直流電源和來(lái)自ECU( electronic control unit) 的總線(xiàn)指令信號,其中ECU 的信號采用半實(shí)物仿真設備模擬; 電驅系統輸出是電機輸出的機械轉矩。按照這個(gè)思路設計測試臺架,輸入電源可以采用可控直流電源,也可以采用更先進(jìn)的電池模擬器。
考慮到能量回收工況的測試要求電機測試臺架中電機負載一般不采用磁滯制動(dòng)器、電渦流制動(dòng)等能量消耗的方案,而采用基于負載電機的測試方案,這種方案可以大大減小測試能耗,并且可以方便進(jìn)行驅動(dòng)電機的發(fā)電試驗和再生制動(dòng)試驗。