新能源汽车动力系统三种试验方法介绍

露新能源汽车动力系统三种试验方法介绍王伟平王斌上海汽车集团股份有限公司新能源和技术管理部，上海201804【摘要】简述了新能源汽车动力系统的计算机仿真试验、室内台架试验和室外道路实车试验等三种试验方法，并对其进行了分析比对。【ABSTRACT】3KINDSOFTESTINGMETHODSINCLUDINGCOMPUTERSIMULATIONTEST，INDOORPLATFORMTESTANDOUTDOORROADTESTOFNEWENERGYVEHICLEPOWERTRAINSYSTEMAREBRIEFLYDESCRIBEDANDTHEYAREANALYZEDANDCOMPAREDASWEL1【关键词】新能源汽车动力系统试验DOI103969JISSN10074554201402021新能源汽车动力系统概述本文涉及的新能源汽车动力系统构架如图1所示。其中，车载供电系统可采用燃料电池系统、汽柴油发动机一发电机系统或者代用燃料发动机一发电机系统，能量存储系统可采用化学蓄电池、超级电容或飞轮储存系统等储能系统。主驱动电机系统图1新能源汽车动力系统构架图1中的主驱动电机系统主要由电机和控制器组成，它的任务是在驾驶员的控制下，高效率地收稿日期201311068将车载供电系统或能量存储系统的电能转化为车轮的动能，或者将车轮的动能反馈到能量存储系统中。当前新能源汽车的发展迫切要求在保证可靠前提下提高新能源汽车研发速度，新能源汽车动力系统模拟试验台并不等同于传统的电机性能试验台，它需要考虑新能源汽车动力总成系统测试项目特点，完成汽车行驶道路工况的试验台模拟。近年来，随着计算机技术的发展和电力电子传动技术的工程应用，在机械惯量模拟技术的基础上发展起来的基于电惯量模拟技术的新能源汽车动力系统试验台迅速产生并得到了较快发展，再加上数据处理技术的发展和计算机控制的运用，使得新能源汽车动力系统试验台进人了飞速发展时期。目前国内外进行新能源汽车动力系统研究，试验的传统方法主要有3种计算机仿真试验、室内台架模拟试验、室外道路实车试验。上海汽车201402系统和整车系统的优化等方面，因此对于新能源汽车的试验也主要是针对这些关键技术来进行的，通常新能源汽车的室外道路实车试验项目主要包括汽车的起步、动力性、制动能量回收、经济性和续驶里程等试验。5三种试验方法分析室外道路实车试验是检验汽车性能最直接、最可靠的方法，具有测试结果准确的优点，可以全面考核、评价车辆的技术性能简单易行。但是，其试验周期较长，装车及运营成本大，并且由于室外道路实车试验一般都是在汽车产品开发后期进行的，只能用来评估已开发车辆的性能，不能在汽车设计开发初期进行相关的试验因此不能在车辆的设计开发过程中给设计者提供试验支持，若发现问题后进行改进，需要再投入较多的时间与成本。利用计算机仿真的方法进行新能源汽车的研发，能够对汽车的参数进行分析优化，得出合理的动力匹配和整车参数，大大降低产品的设计开发费用，缩短研制周期，同时也能提高产品的性能。计算机仿真的关键在于所建模型的正确性和精确性，但是由于新能源汽车是一个比较复杂的系统，加之不同地区的交通环境条件也存在差异，其行驶工况不容易统一设计，这就给计算机模拟带来一些困难，在忽略一些因素的基础上所建立的数学模型往往不能准确反映新能源汽车实际的运行情况和性能。室内台架模拟试验主要是通过模拟汽车行驶时作用在发动机或电机输出轴上的实际负荷，再现汽车行驶中的起步、换档、变速、制动等过程，理论上可达到与室外道路实车试验相同的效果，并大大减少了研制周期和经费开支。据有关资料估计，如果45的实车试验能用台架试验代替，将使汽车的研制周期缩短至原来的14；而完上海汽车201402成相同的试验，运用台架试验所需的费用仅为实车试验的13左右。室内台架模拟试验具有投入小、试验方便可靠、应用范围广等优点，更有利于在汽车开发过程中早期发现某些系统问题，进行及早优化。但是在室内台架上，汽车的工况和阻力的模拟与汽车的真实运行状况之间存在着一定差异。总的来说，计算机仿真有适应性强、费用低、开发周期短等优点，但受动力系统复杂的数学模型制约，难以得到准确结果，仿真结果的可信性、可用性必须通过其他途径来检验；室外道路实车试验能够为开发对象提供真实的运行环境，但成本高、适应性差、测试和调鳃难度大；而室内台架试验有不受外界自然环境限制的优点，它的零部件可以不受整车总布置的限制，试验台的模块化还可以为不同类型的电机及其控制器、动力蓄电池燃料电池及其管理模块以及整车控制器等提供所需的试验环境。6结语本文介绍的计算机仿真试验、室内台架试验和室外道路实车试验三种试验方法，在新能源汽车动力系统开发的过程中会全部用到，其在汽车开发的不同阶段发挥各自的作用，有效地推动着新能源汽车的产业化进程。参考文献1徐志俊新能源汽车动力系统匹配试验台研究D上海同济大学中德学院，20082王伟平，王斌，任纪良新能源汽车电机驱动系统环境可靠性测