T-CSAE 232-2021 电动汽车碳化硅电机控制器效率测试方法

电动汽车碳化硅电机控制器效率测试方法中国汽车工程学会发布学兔兔标准下载T/CSAE232—2021前言 12规范性引用文件 3术语和定义 4试验准备 4.1试验环境条件 4.2试验仪器要求 4.3试验电源和布线 24.4试验冷却条件 24.5安全性准备 25效率测试方法 35.1测量方法 35.2试验条件 35.3测量数据要求 35.4数据记录 35.5数据处理 3附录A(资料性)高效工作区相关说明 5工学兔兔www.bzfxw.com标准下载T/CSAE232—2021本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由电动汽车产业技术创新战略联盟提出。本文件起草单位：北京新能源汽车股份有限公司、北京理工大学、中国汽车技术研究中心有限公司、北京新能源汽车技术创新中心有限公司、中国科学院电工研究所。本文件主要起草人：向长虎、宋强、梁亚非、孔治国、何鹏林、杜春雨、卢董、崔江林、王泽兴、代予龙、张瑾。II学兔兔标准下载电动汽车碳化硅电机控制器效率测试方法本文件规定了电动汽车用碳化硅电机控制器在台架上进行效率测试的仪器仪表、试验准备、试验流程和数据处理方法。本文件适用于电动汽车用碳化硅电机控制器。对车用驱动电机、驱动电机系统以及硅基电机控制器，可以参考执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T755—2019旋转电机定额和性能GB/T18488.1—2015电动汽车用驱动电机系统第1部分：技术条件GB/T18488.2—2015电动汽车用驱动电机系统第2部分：试验方法3术语和定义GB/T18488.1—2015和GB/T18488.2—2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1直接测量法directtest测量电机控制器的直流母线电流、母线电压、三相电流和三相电压，由此计算其效率的方法。4试验准备4.1试验环境条件如无特殊规定，所有试验应在GB/T18488.2—2015中4.1规定的环境条件下进行：a)温度：18℃~28℃;b)相对湿度：45%～75%;c)气压：86kPa～106kPa;d)海拔：不超过1000m;若超过1000m,符合GB/T755—2019的有关规定。4.2试验仪器要求4.2.1仪器的准确度和量程仪器的准确度应不低于表1的要求。1表1测量仪器的准确度要求各测量仪器的量程宜满足：被测量值在仪器量程的20%～80%范围内。4.2.2测量要求若采用分流器测量电流，测量线的电阻应按所用测量仪器选配。测量中各仪器的读数应同时读取或采集。如果采用功率分析仪测量效率，针对不同的工作频率，功率分析仪的滤波频率宜不低于开关频率的10倍。4.3试验电源和布线4.3.1试验电源和布线应符合GB/T18488.2—2015中4.3和4.4的有关规定。4.3.2信号屏蔽应符合GB/T18488.2—2015中4.6的有关规定。4.4试验冷却条件被测件的冷却条件宜与应用中的安装、散热条件一致，符合GB/T18488.2—2015中4.5的有关规定。4.5安全性准备4.5.1试验前应检视被测件，无明显的表面缺陷，壳体与外部连接紧固、无松动。4.5.2测试前宜按照GB/T18488.2—2015中5.5的有关规定进行液冷系统密封性检测，并满足GB/T18488.1—2015中5.2.5的有关规定。4.5.3测试前宜按照GB/T18488.2—2015中5.7.5的有关规定进行绝缘电阻检测，并满足GB/T18488.1—2015中的有关规定。4.5.4测试前宜按照GB/T18488.2—2015中5.8.4的有关规定进行工频耐电压检测，并满足GB/T18488.1—2015中.3的有关规定。4.5.5测试前宜采用毫欧表检测试验电源与被测件连接处、配测电机与被测件连接处的接触电阻，接2T/CSAE232—2021触电阻值小于5mΩ。4.5.6测试前应以1N·m～5N·m内任意扭矩全转速范围内试运转一次(测功机处于被拖动运行状态),运转中无异响、无抖动、无电流跳变等异常现象。4.5.7测试前宜按照GB/T18488.2—2015中8的有关规定进行安全性检测，并满足GB/T18488.1—2015中5.5的有关规定。5效率测试方法5.1测量方法测量方法宜采用直接测量法。5.2试验条件5.2.1包含被测件的电机系统应在热态下开展效率测试，电机温度宜在70℃~120℃内。5.2.2直流母线电压宜在被测件的额定工作电压、最高工作电压、最低工作电压下各测一组。5.2.3低压供电电压宜在被测件的额定低压供电电压下测试。5.2.4宜在电动模式、馈电模式下各测一组。5.3测量数据要求5.3.1转矩间隔：对于峰值转矩的绝对值不大于500N·m的被测件，测试转矩的绝对值不大于50N·m时，测试应间隔不大于5N·m;其它范围时宜不大于15N·m。对于峰值转矩的绝对值大于500N·m的被测件，测试转矩的绝对值不大于峰值扭矩的10%时，测试应间隔不大于峰值扭矩的1%;其它范围时宜不大于峰值转矩的3%。5.3.2转速间隔：测试转速不大于1000rpm时，测试应间隔不大于200rpm;其它范围宜不大于500rpm。5.3.3每一个测点需稳定运行后再记录数据，或采用自动记录设备记录所有时间历程的数据后截取稳定段中后部历程的平均值作为测量结果。5.3.4被测件的效率测试按照GB/T18488.2—2015中7.2.4的有关规定进行。5.4数据记录测试记录中宜包括以下内容：a)测试时间、地点、测试人员；b)被测件的主要参数，包括型号、编号、额定电压、工作电压范围、最大容量、峰值输出电流、冷却方式、开关频率、低压供电范围等；c)测试环境条件，包括环境温度、相对湿度、气压等；d)测试仪器参数，包括生产厂家、型号、编号和校准信息等；e)测试过程数据，包括母线电压和电流、输出的三相电压和电流、输入和输出功率、电机的转速和扭矩、碳化硅模块的温度、电机温度、进水温度、出水温度和流量；f)测试现场照片或视频，包括整体布局、连线细节、测试仪表截图等。5.5数据处理测试数据的处理按照以下步骤进行。a)效率计算参考GB/T18488.2—2015中的有关规定进行。3T/CSAE232—2021b)被测件的最高效率计算按照GB/T18488.2—2015中的有关规定进行。c)按照GB/T18488.1—2015中的要求(效率不低于85%)或制造商与用户之间协商确定的值来确定高效测点。d)被测件高效工作区的比例，按高效工作区的面积占总工作区的面积的比值来计算。e)高效工作区的高效边界点在高效测点及与其最邻近的非高效测点之间线性插值得到(高效工作区边界可参考附录A.1)。f)在转矩-转速工作区上，横坐标为转速，纵坐标为转矩。g)如果高效测点及与其最邻近的非高效测点在转矩上存在差异(例如，附录中图1.k),则按照效率插值得到高效边界点的转矩，具体公式如公式(1):Tb——高效边界点的转矩(单位为N·m);ηo——高效工作区要求的最低效率(单位为%);nh——高效测点的效率(单位为%);nL——与高效测点最邻近且转矩不同的非高效测点的效率(单位为%);Th——高效测点的转矩(单位为N·m);T1——与高效测点最邻近且转矩不同的非高效测点的转矩(单位为N·m)。h)如果高效测点及与其最邻近的非高效测点在转速上存在差异(例如，附录中图1.j),则按照效率插值得到高效边界点的转速，具体公式如公式(2):……………n6——高效边界点的转速(单位为r/mim);n1——与高效测点最邻近且转矩不同的非高效测点的转速(单位为r/mim);nh——高效测点的转速(单位为r/mim)。i)高效工作区的面积由所有高效边界点围成的区域进行面积求和或积分得到。j)总工作区的面积由所有测点围成的工作区的面积求和或积分得到。4学兔兔标准下载T/CSAE232—2021学兔兔标准下载高效工作区相关说明A.1高效工作区边界及总工作区的说明a)高效测点的分布情况一共分为26种，需根据每种类型应用前述公式进行插值计算边界。例如，图1.a中右下角的测点是高效测点，比其转速或转矩都小、且与其最邻近的三个测点也都是高效测点，则该高效测点不是高效工作区边界，无需插值计算高效边界点，高效工作区面积就是这四个测点所构成的矩形面积；图1.p中右下角的测点不是高效测点，比其转速或转矩都小、且与其最邻近的三个测点也都不是高效测点，则该测点不是高效工作区边界，无需插值计算高效边界点，高效工作区面积是零；在恒功率区，可能存在只有三个测点的情况(如图1.q～图1.z所示),工作区为三个测点围成的三角区，高效工作区的边界点按照前述插值算法得到(计算流程可以参考附录A.2);b)对于总工作区的面积，建议算法：对于每一个测点，与比其转速或转矩都小、且与其最邻近的三个测点构成的矩形面积就是该测点的工作区面积；所有测点的工作区面积求和就是总工作区的面积；c)对于高效工作区的面积，建议算法：对于每一个高效测点，在与比其转速或转矩都小、且与其最邻近的三个测点构成的矩形区域中，计算所有高效测点及高效边界点所围成的高效工作区面积，作为该高效测点的高效工作区面积；所有高效测点的高效工作区面积求和，就是高效工作区的总面积。5T/CSAE232—2021abCdef90hjkmnopqrStVWX中y☆高效测点高效区边界的插值点

非高效测点高效区工作区图A.1高效测点的分布类型6T/CSAE232—2021学兔兔标准下载输输入效率MAP,第一行是转速，第一列是转矩起点是第3行第3列为按图1F、15、是否在恒功率边界?N工作区面积是四边形面积积14、1k、1