電性能試驗的案例
新能源汽車動力電池系統電性能試驗研究
4 結語
本文針對新能源汽車動力電池系統的電性能，依據國家標準中關于新能源汽車動力電池系統電性能的試驗方法，即分別從容量和能量、功率和內阻以及能量效率等五個維度驗證其電性能，并以某商用車用動力電池系統為試驗對象設計試驗方案，開展試驗研究，最后得出試驗數據以評估該動力電池系統的電性能。試驗結果如下：
（1）在動力電池系統正常工作的溫度范圍內，同一放電倍率下，其放電容量和放電能量與環境溫度呈現出正相關的趨勢。
（2）在動力電池系統正常工作的SOC范圍內，相同脈沖充放電電流下的最大電功率隨著SOC的降低而降低。
（3）在動力電池系統正常工作的溫度范圍內，同一個SOC下，其在高溫（40℃）下的內阻值低于室溫（25℃）下的內阻值。
動力電池系統作為新能源汽車的能量儲存和能量輸出裝置，其電性能直接影響著新能源汽車的動力性和續駛里程指標，因此在整車開發過程中應該高度重視動力電池系統電性能的試驗驗證工作。
展開 汽車試驗：制動軟管的結構、性能要求及試驗方法
本文件代替GB16897-2010《制動軟管的結構、性能要求及試驗方法》，與GB16897—2010相比，除結構調整和編輯性改動外，主要技術變化如下：
——對液壓制動軟管總成，增加了“快速抗拉強度”“耐動態臭氧性”等的性能要求及試驗方法(見表1、5.3.6、5.3.10) ， “最大膨脹量”增加了試驗壓力為20.0MPa的性能要求(見表2) ， 更改了“縮頸后內孔通過量”的試驗方法(見5.3.1，2010年版的5.3.1)，更改了“制動液的相容性”“耐寒性”“耐臭氧性”的試驗條件(見5.3.4、5.3.8、5.3.9，2010年版的5.3.4、5.3.8、5.3.9)；
——對氣壓制動橡膠軟管總成，增加了“屈撓疲勞”的性能要求及試驗方法(見表6、6.3.3)，刪除了“耐氯化鋅性”的技術要求及試驗方法(見2010年版的表6、6.3.12)；
——對真空制動軟管總成，更改了“耐熱性”“耐寒性”“耐燃料性”的性能要求及試驗方法(見表10、7.2.6、7.2.7、7.2.9，2010年版的表9、7.2.6、7.2.7、7.2.9)；
——增加了氣壓制動塑料軟管總成的性能要求及試驗方法(見第8章)。
本文件由中華人民共和國工業和信息化部提出并歸口。
本文件于1997年首次發布，2010年為第一次修訂，本次為第二次修訂。
1 范圍
本文件規定了汽車、摩托車、輕便摩托車及掛車用制動軟管、制動軟管接頭和制動軟管總成的結構、性能要求、試驗方法、標識。本文件適用于汽車、摩托車、輕便摩托車及掛車使用的液壓、氣壓、真空制動軟管及制動軟管接頭和制動軟管總成。本文件不適用于汽車用螺旋管和高溫輸氣橡膠軟管。
2 規范性引用文件
下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。
展開 德國fts試驗機技術測試標準電液伺服疲勞試驗系統
我們有經驗豐富的工程師和技術人員團隊，可以實現最嚴格的設計，從最小的機器小牛頓力到10000 kN的試驗機系列產品。 我們與領先的機構和學院的密切聯系，我們總是在最新的測試技術。 對您來說，這意味著我們成為德國工廠和機械制造商協會(VDMA)的成員，部分測試機器，是面向未來的技術，卓越的質量和可靠的服務的保證。 我們的測試機器幾乎完全由液壓驅動。 為此所需的驅動站由我們自己單獨規劃和實現，以適應各自的機器或機器組合。 只使用經過多年試驗和測試的、來自合格、可靠的分包合作伙伴的高質量的集料和組件。 FORM+TEST生產 作為一個制造公司，我們可以實現您的特殊的定制產品，按照要求在最短的時間內，我們的現代化的機械范圍。 我們的測試機的測試油缸、活塞和膨脹油缸懸掛軸是在最先進的加工中心制造的。 這要求極高的精度和相當多的加工經驗。 FORM+TEST質量保證 我們有自己的質量保證部門。 對您來說，這意味著我們將繼續保持眾所周知的“Swabian 質量”。 當然，除此之外，我們還遵守國際標準。 由于我們的質量管理是根據DIN EN ISO 9001認證的，我們保證只有高質量的材料離開我們的作品，并給予“原始形式+測試”的質量印章。 FORM+TEST測試 我們在生產過程中廣泛的材料測試設定了高標準。 例如，在安裝之前，每個壓力板都要經過數次強度測試。 這保證只有高質量的材料和產品離開我們的作品，并給予質量的形式+測試密封。 FORM+TEST校準 我們的每一臺測試機器在交付前都在工廠進行校準，以確認其高度符合標準。 FORM+TEST認證 通過DIN EN ISO 9001認證，測試和測量設備受到持續控制。 對于這種控制，我們使用精度為1/1000毫米的線性測量系統。 只有這樣，我們的測試機器的高精度才能得到保證。 我們的測試機器要經過非常嚴格的最后檢驗。
展開 汽車專題第四期 |新能源汽車—電池篇（四）
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2.燃料電池CAE仿真的一點見解
主要內容：燃料電池的CAE分析的類型、甲醇重整器化學反應CFD分析、隨機振動分析、三維電堆多物理場仿真...
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3.基于CAE電池管理模塊失效分析及改進
主要內容：電池管理模塊高低溫試驗仿真分析（電池管理模塊幾何模型、電池管理模塊有限元模型、電池管理模塊高低溫試驗仿真分析、電池管理模塊新設計）、結果分析...
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4.車用燃料電池系統結構詳解
主要內容：燃料電池作用機理、單電池結構組成、燃料電池堆圖示、燃料電池堆主要部件、燃料電池堆成本構成...
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5.動力電池包CAE分析案例
主要內容：為什么要做CAE分析、CAE分析的主要類型、電池包的CAE分析案例...
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6.新能源汽車動力電池系統電性能試驗研究
主要內容：動力電池系統電性能試驗方法、動力電池系統電性能試驗、動力電池系統電性能試驗結果...
展開 
電驅動橋測試試驗方法
試驗方法總結
新能源電動汽車用電機+減速器動力總成系統尚未形成具有指導意義的規范和標準，通過分析比較業內試驗方法，發現針對電機+減速器動力總成系統，業內均基于電機、減速器、新能源整車的國標或行標完成，其試驗內容都可大致統一分為三部分：
1) 電機性能試驗
2) 減速器性能試驗
3) 電機＋減速器總成動力性能試驗、可靠性試驗
電機性能試驗
依據《GB T 18488.2-2006 電動汽車電機及控制器第2部分試驗方法》中第7章電機轉矩-特性及效率測試開展電機性能相關試驗，主要包括以下試驗項目：
1) 轉矩精度試驗
2) 轉矩響應試驗
3) 轉速精度試驗
4) 轉速響應試驗
5) 堵轉試驗
6) 不同電壓等級驅動工況下轉矩/轉速特性及效率測試
7) 不同電壓等級制動工況下轉矩/轉速特性及效率測試
8) 最高工作轉速
減速器性能試驗
依據《QC/T 1022-2015純電動乘用車用減速器總成技術條件》的要求進行減速器試驗，主要包括以下試驗項目：
1) 減速器磨合試驗
2) 動態密封性能試驗
3) 溫升性能試驗
4) 高溫性能
5) 疲勞壽命試驗
6) 傳動效率試驗
7) 差速可靠性試驗
8) 高速性能試驗
9) 超速性能試驗
10) 靜扭強度試驗
電機＋減速器總成性能試驗
關于電機和減速器獨立本體性能的相關試驗方法均依據國標完成，在此不作闡述。
展開 淺析電驅動橋耐久試驗方法
電驅動橋是從傳統車橋衍變而來，它是汽車的傳動系統，起著承受負載、降低轉速、增大轉矩、保證左右車輪差速以及制動等功能。通過合理的選型和充分的驗證，可實現產品的緊湊化、輕量化、高效率和高壽命。
電驅動橋的種類
按電動機在整車中的布置形式可將電驅動橋分為電動機直聯式、平行軸式和同軸式。
1）直聯式結構（見圖1）是采用電動機取代燃油車的發動機和變速器，所采用的電驅動橋是從傳統燃油車的驅動橋上通過加大齒輪速比以及提升齒輪性能衍變而來，起初應用于微型乘用車、物流車等領域，現主要集中應用于輕型貨車、中型貨車等以上車型。
圖1 電動機直聯式電驅動橋
2）平行軸式結構（見圖2）是采用電動機進一步取代燃油車的發動機、變速器和傳動軸，將電動機集成為電驅動橋的一個子零件并與電驅動橋的輸出半軸呈平行布置，其減速器采用兩級傳動，系統集成度高，能量損耗小，目前廣泛應用于物流車、微型乘用車、輕型客車及皮卡上。從近年市場上的反饋來看，該電驅動橋已經完美地滿足了整車廠和客戶使用需求，大大加快了汽車的電動化進程。
圖2 平行軸式電驅動橋
3）同軸式結構（見圖3）是在平行軸式電驅動橋基礎上，將電動機與電驅動的輸出半軸做同軸布置，使得產品的集成度更優，是電驅動橋的發展方向。
圖3 同軸式電驅動橋
電驅動橋的耐久試驗
1.電動機直聯式電驅動橋的耐久試驗
電動機直聯式電驅動橋是從傳統燃油驅動橋衍變而來，因而可參考QC/T 533－2020《汽車驅動橋臺架試驗方法》、QC/T 534－2020《汽車驅動橋臺架試驗評價指標》進行耐久試驗。
展開 GHSC電偶腐蝕試驗方法介紹
GHSC電偶腐蝕試驗主要考核產品或金屬材料耐酸性環境腐蝕性能；
電偶腐蝕實際上是宏觀腐蝕電池的一種,產生電偶腐蝕應具有下列三個基本條件。
①存在離子導電支路：對大多數電偶腐蝕來說，腐蝕電解質主要是指凝聚在材料表面上含有某些雜質(氯化物、硫酸鹽等)的水膜或溶液。腐蝕電解質必須連續的存在于不同材料之間，構成腐蝕電池的離子導電支路。
②存在不同自腐蝕電位的材料：電偶腐蝕的驅動力是兩種材料之間的自腐蝕電位差。
③存在電子導電支路：兩種不同材料的直接接觸或通過其他導體連接，構成電偶腐蝕電池的電子導電支路。
防止電偶腐蝕的方法有：
(1)盡量避免電位差懸殊的異種金屬作導電接觸。
(2)避免形成大陰極小陽極的不利面積比，面積小的部件宜用腐蝕電位較正的金屬
(3)電位差大的異種金屬組裝在一起時，中間一般要加絕緣片，墊片緊固不吸濕，避免形成縫隙腐蝕。
(4)設計時，選用容易更換的陽極部件，或將它加厚以延長壽命;
(5)可能時加入緩蝕劑或進行涂裝以減輕介質的腐蝕，或加上第3塊金屬進行陰極保護等。
GHSC試驗應按要求進行，并滿足下列附加的要求、選擇和說明。
a)CRA試樣與完全浸入試驗溶液的非合金鋼（即碳鋼）形成電偶。按NACE TM0177-1996的要求，非合金鋼的面積與浸濕的CRA試樣的面積的面積比在應在0.5~1之間。加載夾具與試樣和耦合的碳鋼之間應電絕緣。對于特定應用的評定，CRA可以與在使用中將與之耦合的，低合金材料的試樣耦合。
b)試驗環境為NACE TM0177-1996的A溶液，其H2S分壓為0.1MPa,溫度為24℃±3℃。對于特定應用的評定，可采用E2.5中所述的SSC試驗環境。
展開 基于正交試驗的液冷板散熱性能的研究
肋片是沿著高度方向進行熱傳導，肋片厚度在1.5～2.5 mm之間，肋片厚度越大，肋片底部的熱量傳遞到肋片中間速度越快，冷板的散熱性能提高。當肋片厚度大于2.5 mm時，同等流動空間內肋片數量繼續減少，流道的換熱面積減小，散熱性能反而降低。由此可見，肋片厚度尺寸有一個相對最優解，范圍在2.0～2.5 mm之間，后續優化方案將參考此原則。
3.3 進口流量單因素影響分析
其他參數保證不變，只改變進口處冷卻液的流量。計算結果如圖5(c）所示，流量從1 L/min到5L/min，最高溫的差距越來越小。冷板表面溫度隨著流量的增大而減小，說明冷板的冷卻效果逐漸增加，但壓降呈逐漸上升趨勢。冷卻液流量小于3 L/min時，單位時間內的冷卻液隨著流量的增加而增加，冷板的散熱性能得以提高，但是冷板自身熱阻影響了熱量的傳遞速度，導致熱量無法及時傳遞給冷卻液，因此當流量大于3 L/min時，趨勢逐漸緩慢，散熱性能沒有很大提高。
圖5 散熱性能單因素影響分析
4 基于正交實驗法的流道結構參數對溫度的影響分析
通過上文單因素影響分析，可以發現肋片間距、厚度、進口流量都影響著冷板的散熱性能。實際應用中，如果流道結構參數設計得不好，很有可能會影響元器件的正常工作。針對以上問題，利用正交試驗[8,9]求解出肋片的最佳組合尺寸。本次試驗從上文單因素分析結果中選取了3個水平，如表1所示。
表1 影響因素水平表
查詢L9(34）正交試驗表來安排三因素三水平的試驗方案，如表2所示。表中含有9組不同的小通道結構參數尺寸組合，分別建立9種不同的冷板三維模型并進行熱仿真分析，得出的冷板表面最高溫度如表2最后一列所示。
表2 試驗方案和結果
由表2數據可以發現，肋片間距L的三水平各自所對應的平均數K1、K2、K3并不相等，說明L因素能影響冷板的試驗結果。
展開 三合一電驅系統可靠性試驗研究與應用
(3)性能衰減評價標準定義
性能衰減評價標準定義：5%-10%。
(4)轉速
三合一電驅系統配備了高轉速電機，齒面相對滑動需要減?。惠^高轉速下，動態響應增大，增加了齒輪箱的載荷，需要在可靠性試驗中驗證；軸承和油封尺寸一樣，線速度增大，發熱量增大，失效風險增大，需要在持續高速工況下考核，高轉速下，齒輪發生膠合的風險增大，需要在可靠性試驗中驗證。
3.2.3 衍生可靠性循環工況
基于前文折算輸出端累積損傷度、轉速占比后，借用多擋變速器輸出端損傷經驗，在一個小循環內50 km以下損傷占比40%～50%，100 km以上部分損傷占比20%～25%?；谠煽啃匝h工況衍生出如圖4所示的一個適于三合一電驅系統的可靠性循環工況。
圖4 基于原可靠性循環工況衍生的循環工況
4 結論
(1)針對電子/電氣元件機械負荷，比較標準時效性和標準使用對象，選定了適用于三合一系統的考核指標；
(2)針對電機、減速器機械可靠性試驗，分析了現行標準的局限性，就此展開研究。定義了試驗溫度要求和性能衰減評判指標，結合項目應用狀況，衍生出適應于該項目的可靠性循環工況，使三合一電驅系統的驗證更為合理和完善。
展開 整車電性能咨詢服務及設備開發
概述
隨著整車技術逐步趨向網聯化、智能化、電動化，整車電氣系統也日趨復雜，面對更加嚴苛的整車電氣環境，如何保障整車的電氣性能和可靠性越來越得到主機廠的關注。針對以上問題，經緯恒潤結合多年的整車電氣工程經驗，為主機廠提供“咨詢服務+設備開發”的一體化解決方案。
電性能咨詢服務
電性能咨詢服務業務可滿足主機廠對評價體系規劃、測試規范開發、咨詢測試服務、系統性能評價以及協助企標建立等全周期的服務需求。咨詢服務業務分為低壓系統和高壓系統，內容涵蓋傳統燃油車以及新能源車輛，能夠針對整車低壓電源系統、線束系統、接地系統，高壓安規、充放電性能方面等對車輛進行系統的評價，提升車輛品質。
電性能測試設備開發
為滿足車載動態測試和試驗室靜態測試等測試場景，經緯恒潤提供便攜式和機柜式兩套設備解決方案。測試設備可實現多通道電壓、電流、總線、溫度等復合信號的同時基記錄、存儲和回放，同時設備的配置可根據具體需求進行專業化定制，滿足不同主機廠的差異化需求。
展開 技術 | 三合一電驅系統可靠性試驗研究與應用
圖2 電動汽車驅動電機系統可靠性測試循環示意圖
試驗加載循環過程如表1所示，總測試時間為402 h，結合電動汽車自身供電單元特性，電機及控制系統電壓采用浮動電壓，先在額定電壓下運行320 h，在最大電壓和最低電壓下各運行40 h，最后在額定工作電壓、額定功率下運行2 h。
表1 電動汽車驅動電機系統可靠性測試循環參數表
該測試方法是國內電機廠商的主流試驗方法，但應用于電驅系統時卻具有一定的局限性：
3.2.2 三合一電驅系統可靠性試驗方法應用
基于第3.2.1節中對可靠性試驗方法的分析，該部分主要針對上述局限性展開，制定三合一電驅總成試驗規范。
(1)電機可靠性循環周期確認
圖3 電驅系統總成累計損傷折算方法獲得載荷譜流程圖
(2)溫度在可靠性工況制定
溫度是影響產品可靠性的重要因素，可以使電氣元件和橡膠件加速老化、衰減、退磁、泄漏等，也可以使齒輪、軸承等零件加速膠合、點蝕、漏脂，因此在試驗過程中需要依據電機的散熱能力，確保試驗循環中零件的最高溫度點低于磁鋼許可溫度上限，增加循環水溫考核，使覆蓋整個可靠性循環工況。
(3)性能衰減評價標準定義
性能衰減評價標準定義：5%-10%。
展開 
動力電池熱管理系統性能試驗方法
5 試驗條件
5.1 一般條件
5.1.1除另有規定外，試驗應在溫度為25℃±5℃，相對濕度為25％～90％，大氣壓力86kPa～106kPa的環境中進行。
5.1.2 測試樣品交付時需要包括必要的操作文件，以及和測試設備相連所需的接口部件，如連接器、冷卻系統等，制造商需要提供動力電池系統的工作限制，以保證整個測試過程的安全。
5.1.3 當測試的目標環境溫度改變時，在進行測試前測試樣品需要完成環境適應的過程：在低溫下靜置不少于24h;在高溫下靜置不小于16h;或單體電池溫度與目標環境溫度差值不超過2℃。測試樣品如果包含蓄電池控制單元，則環境適應過程需要將其關閉。
5.1.4 電池系統的額定容量對于測試過程具有重要影響。如果電池系統實際可用容量與額定容量之差的絕對值超過額定容量的5%,則在測試報告中要明確說明，并用實際可用容量代替額定容量用于充放電電流及SOC計算的依據。
5.1.5 調整SOC至試驗目標值n%的方法：按制造商提供的充電方式將電池系統充滿電，靜置1h，以1I3 恒流放電（100-n）/100*3h，或者采用制造商提供的方法調整SOC。每次SOC調整后，在新的測試開始前試驗對象應靜置 30 min。
5.2 測量儀器、儀表準確度
測量儀器、儀表準確度應滿足以下要求：
a)電壓測量裝置：不低于0.5級；
b)電流測量裝置：不低于0.5級；
c)溫度測量裝置：±0.5℃；
d)時間測量裝置：±0.1%；
e)流量測量裝置：不低于0.5級；
f)壓力測量裝置：不低于0.5級；
g)尺寸測量裝置：±0.1%；
h)質量測量裝置：±0.1%。
展開 材料的磨損性能及試驗概述
04
磨損試驗
測定材料抵抗磨損能力的一種材料試驗。通過這種試驗可以比較材料的耐磨性優劣。
磨損試驗比常規的材料試驗要復雜。首先需要考慮零部件的具體工作條件并確定磨損形式，然后選定合適的試驗方法，以便使試驗結果與實際結果較為吻合。
磨損試驗方法比較
磨損試驗儀器：滾子式磨損試驗機、環塊磨損試驗機、旋轉圓盤一銷式磨損試驗機、往復式摩擦-磨損試驗機、四球式摩擦-磨損試驗機、接觸疲勞試驗機、濕磨試驗機。
磨損量的測量方法
05
相關標準
文章來源：材易通
展開 整車電性能咨詢服務及設備開發
概述
隨著整車技術逐步趨向網聯化、智能化、電動化，整車電氣系統也日趨復雜，面對更加嚴苛的整車電氣環境，如何保障整車的電氣性能和可靠性越來越得到主機廠的關注。針對以上問題，經緯恒潤結合多年的整車電氣工程經驗，為主機廠提供“咨詢服務+設備開發”的一體化解決方案。
電性能咨詢服務
電性能咨詢服務業務可滿足主機廠對評價體系規劃、測試規范開發、咨詢測試服務、系統性能評價以及協助企標建立等全周期的服務需求。咨詢服務業務分為低壓系統和高壓系統，內容涵蓋傳統燃油車以及新能源車輛，能夠針對整車低壓電源系統、線束系統、接地系統，高壓安規、充放電性能方面等對車輛進行系統的評價，提升車輛品質。
電性能測試設備開發
為滿足車載動態測試和試驗室靜態測試等測試場景，經緯恒潤提供便攜式和機柜式兩套設備解決方案。測試設備可實現多通道電壓、電流、總線、溫度等復合信號的同時基記錄、存儲和回放，同時設備的配置可根據具體需求進行專業化定制，滿足不同主機廠的差異化需求。
展開 動力電池熱管理系統性能試驗方法
5 試驗條件
5.1一般條件
5.1.1除另有規定外，試驗應在溫度為25℃±5℃，相對濕度為25％～90％，大氣壓力86kPa～106kPa的環境中進行。
5.1.2測試樣品交付時需要包括必要的操作文件，以及和測試設備相連所需的接口部件，如連接器、冷卻系統等，制造商需要提供動力電池系統的工作限制，以保證整個測試過程的安全。
5.1.3 當測試的目標環境溫度改變時，在進行測試前測試樣品需要完成環境適應的過程：在低溫下靜置不少于24h;在高溫下靜置不小于16h;或單體電池溫度與目標環境溫度差值不超過2℃。測試樣品如果包含蓄電池控制單元，則環境適應過程需要將其關閉。
5.1.4 電池系統的額定容量對于測試過程具有重要影響。如果電池系統實際可用容量與額定容量之差的絕對值超過額定容量的5%,則在測試報告中要明確說明，并用實際可用容量代替額定容量用于充放電電流及SOC計算的依據。
5.1.5 調整SOC至試驗目標值n%的方法：按制造商提供的充電方式將電池系統充滿電，靜置1h，以1I3 恒流放電（100-n）/100*3h，或者采用制造商提供的方法調整SOC。每次SOC調整后，在新的測試開始前試驗對象應靜置 30 min。
5.2 測量儀器、儀表準確度
測量儀器、儀表準確度應滿足以下要求：
a)電壓測量裝置：不低于0.5級；
b)電流測量裝置：不低于0.5級；
c)溫度測量裝置：±0.5℃；
d)時間測量裝置：±0.1%；
e)流量測量裝置：不低于0.5級；
f)壓力測量裝置：不低于0.5級；
g)尺寸測量裝置：±0.1%；
h)質量測量裝置：±0.1%。
展開 