電動(dòng)汽車測(cè)試介紹

傳統(tǒng)汽車，作為不可或缺的它是我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?，其性能追求不斷的進(jìn)步。因此,從汽車誕生起就不斷進(jìn)行性能測(cè)試。在試驗(yàn)臺(tái)上的循環(huán)測(cè)試包括燃油經(jīng)濟(jì)性和根據(jù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的排放水平分析NEDC(新歐洲駕駛周期)標(biāo)準(zhǔn)始于20世紀(jì)80年代(次修改是在1997年)。

然而，實(shí)際條件下的結(jié)果與試驗(yàn)臺(tái)上的結(jié)果存在差異。這是一種經(jīng)常發(fā)生的行為。此外，它在其他駕駛周期測(cè)試中也很常見(jiàn)，比如日本的10-15模式或美國(guó)的FTP72和FTP75模式。

為了克服這些挑戰(zhàn)并接近現(xiàn)實(shí)的駕駛條件，我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)——WLTP（全球協(xié)調(diào)輕型車輛測(cè)試程序）。該標(biāo)準(zhǔn)代表了評(píng)估傳統(tǒng)汽車和未來(lái)電動(dòng)汽車的一個(gè)更現(xiàn)實(shí)的程序，如混合動(dòng)力汽車，BEV（電池電動(dòng)汽車）， PHEV（插電式混合動(dòng)力汽車）和FCEV（燃料電池電動(dòng)汽車）。WLTP標(biāo)準(zhǔn)更具動(dòng)態(tài)，并根據(jù)道路性能產(chǎn)生更好的結(jié)果。

NEDC和WLTP標(biāo)準(zhǔn)之間的主要區(qū)別如下：

>每周期持續(xù)30 min

>距離更長(zhǎng)，為23.3公里，而不是11公里

>更快的速度是131 km/h，而不是120 km/h，平均速度在34 km/h到46 km/h之間.

>冷啟動(dòng)

>驅(qū)動(dòng)過(guò)程中加速和減速較高

除此之外，基于真實(shí)駕駛值，從2區(qū)（城市和高速公路）條件到4區(qū)（低、中、高、超高）測(cè)試的變化，使結(jié)果更加現(xiàn)實(shí)和可比性。在實(shí)際條件下進(jìn)行道路測(cè)試，當(dāng)然也是現(xiàn)實(shí)的測(cè)試方法。因此，這些測(cè)試在開(kāi)發(fā)過(guò)程中的評(píng)價(jià)變得更加重要，旨在提高效率和降低成本。道路測(cè)試帶來(lái)了全面的優(yōu)勢(shì)，包括電池管理和自動(dòng)駕駛的所有參數(shù)，以及不同任務(wù)的交互。

功耗的比較測(cè)試顯示了上述兩種標(biāo)準(zhǔn)之間的差異，以及在真實(shí)道路上的測(cè)試。將制造商數(shù)據(jù)表（NEDC）的值與試驗(yàn)臺(tái)（WLTP）和道路測(cè)試的值進(jìn)行比較。比較情況如下

混合動(dòng)力學(xué)、BEV、PHEV和FCEV評(píng)估測(cè)試要求對(duì)所有電氣和機(jī)械參數(shù)進(jìn)行高精度的測(cè)量。此外，通信接口(例如。通常需要使用CAN/CAN-FD和汽車以太網(wǎng)），并結(jié)合精確IMU（慣性測(cè)量單元）和DGPS（差分全球定位系統(tǒng)）。一個(gè)帶有卡爾曼濾波器的處理器單元也被用于評(píng)估慣性傳感器和GPS信號(hào)。下圖給出了一些測(cè)試參數(shù)的概述。

電動(dòng)汽車測(cè)試面對(duì)的挑戰(zhàn)

1.為了獲得包括功率和能量在內(nèi)的測(cè)試的精度，測(cè)量設(shè)備不得由車輛本身提供，以避免對(duì)測(cè)量值產(chǎn)生影響，從而造成結(jié)果失真。因此,測(cè)量系統(tǒng)必須配備一個(gè)小重量的內(nèi)部電池。

2.為了確保同步數(shù)據(jù)與正確的時(shí)間戳，所有的數(shù)據(jù)應(yīng)該記錄在一個(gè)系統(tǒng)。否則,應(yīng)該考慮每個(gè)系統(tǒng)的同步性。在一個(gè)系統(tǒng)上擁有所有的數(shù)據(jù)還有一個(gè)額外的優(yōu)勢(shì)更少的后處理工作，因此，更少的人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。

3.為了完成所有需要的測(cè)量任務(wù)，需要一個(gè)合適的測(cè)量系統(tǒng)，其中包括模擬信號(hào)的不同輸入。每個(gè)應(yīng)用程序都需要其他類型的設(shè)置和采樣率。因此，測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)該有一個(gè)高計(jì)數(shù)的測(cè)量通道與單個(gè)采樣率，以滿足所需的分辨率每個(gè)通道。

4.新型汽車電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的研制過(guò)程是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要大量的數(shù)據(jù)解讀與評(píng)價(jià)。為了滿足這一需要，需要對(duì)高采樣輸入進(jìn)行無(wú)間隙記錄。原始記錄具有高采樣率和每個(gè)采樣點(diǎn)存儲(chǔ)在ssd上的數(shù)據(jù)是進(jìn)一步測(cè)試的基礎(chǔ)，有助于避免重復(fù)測(cè)量缺失的參數(shù)。

5.逆變器和電機(jī)是兩個(gè)重要的元素，當(dāng)涉及到試驗(yàn)臺(tái)和道路上的應(yīng)用，由于所有軟件計(jì)算的功率測(cè)量參數(shù)都是基于之前的頻率檢測(cè)，因此精確的頻率檢測(cè)和濾波時(shí)間校正是關(guān)鍵因素。一般帶有手動(dòng)截止濾波器的功率分析儀或測(cè)量系統(tǒng)不能保證這一動(dòng)態(tài)過(guò)程的精確頻率。濾波器延遲的補(bǔ)償(包括過(guò)零算法的截止濾波器和抗混疊濾波器)必須結(jié)合機(jī)械參數(shù)才能得到顯著的同步結(jié)果。

6.由于測(cè)量系統(tǒng)的快速加減速，其快速計(jì)算周期值的能力對(duì)于保證精度至關(guān)重要。恒定的“更新率”，意味著計(jì) 算包括更多周期的時(shí)間窗口，不能為這樣一個(gè)高度動(dòng)態(tài)的過(guò)程提供足夠的準(zhǔn)確性。

7.對(duì)于大多數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)，所記錄數(shù)據(jù)的完整性與所使用的傳感器直接相關(guān)。除了不正確的測(cè)量設(shè)置外，傳感器造成的不準(zhǔn)確性對(duì)測(cè)量鏈有很大的影響。這種影響會(huì)因溫度和傳感器位置的變化而加劇，但信號(hào)也會(huì)隨著快速變化而加劇。效率分析的一個(gè)關(guān)鍵組成部分是當(dāng)前的數(shù)據(jù)?；诹阃吭淼牡膫鞲衅鹘ㄗh用于功率測(cè)量，以避免大相移、交流測(cè)量中的錯(cuò)誤振幅，以及高壓電池直流測(cè)量引起的高偏移。

8.高采樣率在逆變器的開(kāi)發(fā)和分析中具有很大的優(yōu)勢(shì)。脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)的過(guò)壓峰值的可視化和無(wú)間隙記錄對(duì)于提高絕緣和效率或進(jìn)行更高的頻率測(cè)試至關(guān)重要。該系統(tǒng)需要一個(gè)強(qiáng)大的內(nèi)部總線和高CPU功率的數(shù)百個(gè) MB/s的數(shù)據(jù)傳輸和測(cè)量和分析軟件的高端任務(wù)。

電動(dòng)汽車測(cè)試典型的測(cè)量配置

大多數(shù)電動(dòng)汽車測(cè)試的核心要素是電氣傳動(dòng)系、機(jī)械參數(shù)和IMU，包括GPS和車輛BUS的參數(shù)。需要測(cè)量的電氣部分的通道數(shù)量取決于電機(jī)的相數(shù)(例如6相永磁同步電機(jī)）。圖3是一個(gè)電氣傳動(dòng)系的例子及其通道的數(shù)量。下圖顯示了一個(gè)具有IMU和GPS的測(cè)量系統(tǒng)。

本示例中使用的測(cè)量系統(tǒng)所示是基于電池的DAQ數(shù)采測(cè)量系統(tǒng)DEWE3-A4，滿足“挑戰(zhàn)”一節(jié)中提到的所有要求。該測(cè)量系統(tǒng)與ADMA-IMU結(jié)合使用，作為一個(gè)已建立的汽車系統(tǒng)。脫威氧作為數(shù)據(jù)采集和分析軟件。