GB-T 48322-2026《电动汽车用驱动电机系统效率试验方法》

1GB/T48322—2026电动汽车用驱动电机系统效率试验方法本文件描述了电动汽车用驱动电机系统工况效率、高速巡航效率、最高效率及高效工作区的试验方法。本文件适用于电动汽车用驱动电机系统。仅具有发电功能的车用电机及其控制器、包含多挡箱的系统、多电机系统组成的动力系、混合及增程动力系统等参照本文件执行。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GB/T2900.25电工术语旋转电机GB/T2900.33电工术语电力电子技术GB/T18488—2024电动汽车用驱动电机系统GB/T19596电动汽车术语3术语和定义用于本文件。驱动电机drivemotor将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，该装置也具备机械能转化成电能的功能。驱动电机系统drivemotorsystem安装在电动汽车上，为车辆行驶提供驱动力、实现机械能与电能间相互转化的系统。注：包括驱动电机、驱动电机控制器及它们工作必需的辅助装置。辅助装置包含与驱动电机集成于一体的变速装置。驱动电机系统电功率drivemotorsystemelectricpower驱动电机系统(3.2)直流母线侧的输入或输出功率。2驱动电机系统工况效率workingconditionefficiencyofdrivemotorsystem在规定的系统工况和试验方法下，驱动电机系统(3.2)平均输出功率与平均输入功率的比值。驱动电机系统高速巡航效率high-speedcruisingefficiencyofdrivemotorsystem驱动电机系统(3.2)所搭载的车辆在平稳路面以规定的高速巡航车速匀速行驶时的驱动电机系统工况效率(3.4)。4试验方法4.1试验条件4.1.1试验环境如无特殊规定，所有试验应在下列环境条件下进行：a)温度：23℃±5℃;b)相对湿度：10%～90%;4.1.2仪器准确度仪器准确度或误差应不低于表1的要求，并满足实际测量参数的精度要求。对于电气参数测量的仪器仪表，应能满足相应的直流参数和交流参数测量的精度和波形要求。对于转矩测量装置，应根据电驱峰值转矩选择合适的量程。表1试验仪器准确度要求项号1电压测量装置0.1级(绝缘电阻表除外)2电流测量装置0.1级34560.1级7时间测量装置0.1级注：测量装置的范围包括测量仪器及其必要的辅助设备组合，不包括实验室通用的数采、计算机等设备。4.1.3控制量误差控制值(实际值)与目标值之间的误差要求如下：a)温度：±2℃;34.1.4试验电源4.1.4.1试验过程中，试验电源由动力直流电源提供，或者由动力直流电源和其他储能(耗能)设备联合4.1.4.2试验电源的工作直流电压不大于250V时，其稳压误差应在±2.5V范围内；试验电源的工作直流电压大于250V时，其稳压误差应在被试驱动电机系统直流工作电压的±1%的范围内。4.1.4.3试验电源应满足被试驱动电机系统的功率要求，并能工作于相应的工作状态。4.1.5布线试验中，高压线束检测电流的位置应不含屏蔽层或屏蔽不生效，其余规格宜与车辆中的实际布线一致，布线长度宜与车辆中的实际布线相同。4.1.6冷却4.1.6.1对于液冷系统，驱动电机系统液冷入口温度应设置为50℃,流量按照产品技术文件规定设置，驱动电机系统和变速装置润滑油初始温度宜不低于50℃;对于其他冷却方式，应按照产品技术文件规定设定冷却条件。4.1.6.2试验过程中，应记录冷却液的流量、温度和润滑油的温度，数据记录频率应同步电机转速和转矩的记录频率。4.1.6.3冷却液的种类、流量和温度，润滑油的牌号、加油量和试验过程中实际的油温范围应记录于试验报告中。4.1.7绕组温度试验过程中应控制电机绕组温度在70℃~110℃范围内。4.1.8电压与电流采样4.1.8.1电压与电流采样仪器应设置成自动量程。4.1.8.2母线电压采样端子布置位置宜接近控制器正、负接线端子。对于采用快插端子而远离控制器4.1.8.3母线电流检测装置应尽可能靠近被测控制器，两者之间不应放置稳压装置。4.1.9功率分析装置4.1.9.1应关闭所有单元的线路滤波器。4.2试验前准备4.2.1样品要求若被测样品为包含减速器的驱动电机系统，效率试验宜使用磨合后的试验样品进行。磨合后的减速器宜更换润滑油。4.2.2台架补偿转矩测量4.2.2.1被测样品装上台架前，测功机应以被测驱动电机系统额定转速空载运行预热30min。4GB/T48322—20264.2.2.2预热完成后，应立即开始台架空载试验，试验步骤如下：a)从静止状态开始，由低速到高速依次测试，转速步长与工况效率试验要求的转速步长一致；b)各转速(包含0r/min)达到目标值后间隔不少于2s开始记录数据，每个转速下连续记录不少于20组空载转矩；c)各个转速下记录的空载转矩取平均，作为最终的补偿转矩。4.2.2.3效率试验中，各转速点的测量转矩减去其对应的补偿转矩即为该工况下的转矩测试结果。4.2.3半轴水平度检查需要通过半轴与测功机连接的被测样品，应在试验前后检查半轴水平度，半轴与测试平台的夹角不4.3驱动电机系统损耗试验4.3.1试验指令点的选取4.3.1.1试验转速4.3.1.1.1试验时，在驱动电机最低试验转速到50%最高工作转速范围内等间隔选取不少于20个转速点(可包含50%最高工作转速),50%到最高工作转速区间内等间隔选取不少于10个转速点(可包含50%最高工作转速)。最低试验转速应不大于最高工作转速的2.5%与200r/min的较小值。选取的试验转速点总个数应不少于30个。4.3.1.1.2带有减速器的驱动电机系统，其最低试验转速和转速间隔为电机指标除以速比，并保留一位小数。4.3.1.2试验转矩4.3.1.2.1零转矩零转速、零转矩工况的电机控制器开关管状态宜根据被测对象所搭载车型在对应工况下的控制策略设置。其余转速下，被测对象应设置为转矩控制状态，转矩指令为零。4.3.1.2.2其他试验转矩驱动电机系统效率试验工况包含电动和馈电两个状态。在电动状态，除零转矩以外，在每个转速点上选取不少于20个电机转矩点。其中，最低试验转矩到20%峰值转矩范围内等间隔选取不少于10个转矩点(可包含20%峰值转矩),20%峰值转矩到峰值转矩区间内等间隔选取不少于10个转矩点(可包含20%峰值转矩),超出电机外特性范围的指令点不测试但计入总点数。最低试验转矩应不大于峰值转矩的2%。在馈电状态，转矩间隔的选取应与电动状态一一对应。4.3.2试验步骤4.3.2.1试验时，将驱动电机系统的直流母线电压设定在额定工作电压处，辅助设备可外接电源供电，但辅助设备损耗不计入驱动电机系统损耗。驱动电机系统先处于电动状态，完成所有测试点后切换到馈电状态。4.3.2.2控制驱动电机工作于试验转速，按照4.3.1.2要求调节驱动电机转矩指令，每个测试点到达目标值后间隔不少于2s开始记录数据。5GB/T48322—20264.3.2.3接下来2s内连续记录不少于20组数据，每组数据包括但不限于驱动电机系统转速、驱动电机系统转矩、驱动电机控制器直流母线电压、驱动电机控制器直流母线电流、驱动电机温度、润滑油温度、冷却液流量和温度。当数据包含指令值和测量值时，应确保两者均被记录。每个测试点各项指标的测量平均值扣除其必要的补偿值即为该指标的测试结果，亦应记录。4.3.2.4按照4.3.1.1的要求，控制驱动电机工作于下一个试验转速，重复上述测试。4.3.2.5试验过程中的绕组温度应符合4.1.7的规定。4.3.2.6应确认功率分析装置设置和系统连接，以保证数据记录时准确保留其正负号。其中：a)被测电机应按照制造商与用户所协定的正方向旋转，转速应为正值；b)当电机系统输出轴转矩与转速同向时，转矩应为正值，当电机系统输出轴转矩与转速反向c)母线电压应按照驱动电机系统技术文件规定设置方向，母线电压应为正值；d)母线电流从电机控制器正极流入时，母线电流应为正值，电功率亦为正值。母线电流从电机控制器正极流出时，母线电流应为负值，电功率亦为负值。4.3.3驱动电机系统损耗矩阵计算4.3.3.1指令排序4.3.3.1.1将电机指令转矩按数值从小到大排列，最小指令转矩表示为Tse(1),第i个指令转矩表示为Tse(i),最大指令转矩表示为Te(I)。转矩指令应包含正转矩、零转矩和负转矩。4.3.3.1.2将电机系统指令转速从小到大排列，最小指令转速表示为nse(1),第j个指令转速表示为nse(j),最大指令转速表示为nse(J)。4.3.3.2指标测试结果矩阵的表达形式所有测试结果根据其对应的指令转矩T₃(i)和指令转速n(j)排列到矩阵中，以转矩测试结果T(i,j)为例，其表征的是第i个指令转矩，第j个指令转速下，驱动电机系统的转矩测试结果，如表2所示。同样的方法，将驱动电机系统转速和电功率测试结果用矩阵表达，如表3、表4所示。超出电机外特性范围的指令点不测试，其对应的测试结果为空。对于具有两个机械连接半轴的驱动电机系统，应按照表2分别记录左右两个半轴的转矩测试结果T₁(i,j)和T₂(i,j),并计算两者之和计为T(i,j),按照表3应分别记录左右两个半轴的转速测试结果n₁(i,j)和n2(i,j),并计算两者的平均值计为n(i,j)。表2驱动电机系统转矩测试结果的矩阵……………………GB/T48322—20266表3驱动电机系统转速测试结果的矩阵…………表4驱动电机系统电功率测试结果的矩阵…………4.3.3.3.1对于只有单个输出轴的驱动电机系统，损耗按照公式(1)求取。Plos(i,j)——第i个转矩指令点，第j个转速指令点下的驱动电机系统损耗，单位为瓦(W);n(i,j)——第i个转矩指令点，第j个转速指令点下的驱动电机系统转速，单位为转每分(r/min);T(i,j)——第i个转矩指令点，第j个转速指令点下的驱动电机系统转矩，单位为牛米(N·m);PDc(i,j)——第i个转矩指令点，第j个转速指令点下驱动电机系统电功率，单位为瓦(W)。4.3.3.3.2对于具有两个机械连接半轴的驱动电机系统，应先分别计算半轴两端机械功率并求和，损耗按照公式(2)求取。T₁(i,j),T₂(i,j)——第i个转矩指令点，第j个转速指令点下驱动电机系统半轴两端转矩测试7n1(i,j),n₂(i,j)——第i个转矩指令点，第j个转速指令点下驱动电机系统半轴两端转速测试4.3.3.3.3根据计算结果绘制表5所示的损耗矩阵表。表5驱动电机系统损耗矩阵……………………4.4驱动电机系统工况效率4.4.1驱动电机系统效率测试工况转化4.4.1.1基本原则宜根据驱动电机系统峰值功率和适配车型选择附录A中的典型车辆模型，进而将整车行驶工况转化为驱动电机系统工况，整车行驶工况宜参考GB/T38146.1—2019和GB/T38146.2—2019。也可根据驱动电机系统实际适配的车辆应用场景确认合适的车辆模型和工况并按附录B要求在报告中注明。当所考察的驱动电机系统不包含减速器时，应根据减速器技术规格进行相应的转矩和转速换算。4.4.1.2驱动电机系统效率测试工况的表达形式驱动电机系统效率测试工况应以表6形式表达。根据所选择的时间间隔△t的不同，可将全工况均匀分解为K+1个计算点。表6驱动电机系统效率测试工况序列号减速器速比012…………k…………K84.4.1.3.1驱动电机系统第k个计算点的工况转矩应满足公式(3)。To(k)=[Fvch(k)+Face(k)]×R…………(3)Top(k)——第k个计算点的驱动电机系统工况转矩，单位为牛米(N·m);Fven(k)——第k个计算点的整车运行阻力，单位为牛(N);Face(k)——将车辆从v(k)加速到v(k+1)所需要的驱动力，单位为牛(N);A,B,C——由驱动电机系统所搭载车辆决定的系数，其中A为常数项，B为一次项系数，C为二次项系数；v(k)——第k个计算点车速，单位为千米每小时(km/h)。4.4.1.3.3用以加速车辆的驱动力通过公式(5)计算。δ——汽车旋转质量换算系数，由车轮转动惯量，车辆质量，轮胎半径决定，本文件中取典型值mD整车最大设计总质量，单位为千克(kg);驱动电机系统第k个计算点的工况转速根据公式(6)计算。np(k)——第k个计算点的驱动电机系统工况转速，单位为转每分(r/min);R——车轮滚动半径，单位为米(m)。4.4.2驱动电机系统工况效率计算对于驱动电机系统效率测试工况中的某个工况点[k,T。p(k),nop(k)]。a)当n(k)≥ne(1)时，应通过二维三次样条函数插值方法获得其Pl(k)。其中，由表2、表3、表5组成的二维数据点集合{[T(i,j),n(i,j),Pls(i,j)]}为已知条件。b)当np(k)<nse(1)时，应采用平移的方法获得低速段的损耗，即认为这些工况点损耗仅与其转矩相关，而与转速无关。此时，应以一维数据点集合{[T(i,1),Plos(i,1)]}为已知条件进行三次样条插值，获得Top(k)对应的P1os(k)。9第k个计算点的输入功率根据公式(7)计算。第k个计算点的输出功率根据公式(8)计算。驱动电机系统工况效率根据公式(9)计算。式中：T。p(k)——第k个计算点的驱动电机系统工况转矩，单位为牛米(N·m);np(k)——第k个计算点的驱动电机系统工况转速，单位为转每分(r/min);Plos(k)———第k个计算点的损耗功率，单位为Pn(k)—第k个计算点的系统输入功率，单位为瓦(W);Pou(k)—第k个计算点的系统输出功率，单位为瓦(W);4.5驱动电机系统高速巡航效率4.5.1驱动电机系统高速巡航工况转化4.5.1.1宜根据驱动电机系统峰值功率和适配车型选择附录B中的典型车辆模型，也可根据驱动电机系统适配的实际车辆模型进行转化。4.5.1.2乘用车高速巡航车速应为120km/h,若测试对象匹配车辆最高车速低于120km/h,则高速巡航车速应为100km/h。商用车高速巡航车速可由制造商和用户协商确定并在报告中注明。4.5.1.3驱动电机系统高速巡航时的转矩仅需用于克服整车运行阻力，而无需转化为加速驱动力。因此，高速巡航转矩应满足公式(10)。Tcruise=[A+B×Vcrnise+C×V式中：Tcruise——驱动电机系统高速巡航转矩，单位为牛米(N·m);Vcruise—驱动电机系统搭载车辆巡航车速，A,B,C——由驱动电机系统所搭载车辆决定的系数，其中A为常数项，B为一次项系数，C为二次项系数；4.5.1.4驱动电机系统高速巡航转速应满足公式(11)。驱动电机系统高速巡航转速，单位为转每分(r/min)。4.5.2驱动电机系统高速巡航效率计算根据4.4.2.1所规定的方法，可通过插值计算高速巡航状态下损耗Ploscruise。则驱动电机系统高速巡航效率根据公式(12)计算。Teruise——驱动电机系统高速巡航转矩，单位为牛米(N·m);4.6驱动电机系统最高效率和高效工作区驱动电机系统最高效率和高效工作区试验应按照GB/T18488—2024中6.3.8执行。GB/T48322—2026(资料性)用于驱动电机系统工况转化的典型车辆模型A.1总体原则利用本附录所提供的典型车辆模型可将整车行驶工况转化为驱动电机系统效率测试工况，用于开展驱动电机系统的工况效率试验。采用典型车辆模型是为了形成相对统一的驱动电机系统效率测试评价基准，该模型不能用于整车能量消耗率和续驶里程的试验。A.2典型车辆模型轻型乘用车、轻型商用车、货车、半挂牵引车、自卸汽车、普通客车和城市客车的典型车辆模型如表A.1～表A.7所示。表A.1轻型乘用车典型车辆模型m常数项A二次项系数C1234567表A.2轻型商用车(GVW≤3500kg)典型车辆模型m常