在運(yùn)電動汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)檢測方法

1在運(yùn)電動汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)檢測方法本文件規(guī)定了在運(yùn)電動汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)檢測、動力性能檢測等項目的技術(shù)要求、檢測條件和檢測方法。本文件適用于在運(yùn)電動汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)在整車不拆解、沿用原廠控制策略條件下的檢測，其他類型電機(jī)系統(tǒng)參照執(zhí)行。本文件適用于在運(yùn)電動汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)、驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)控制器,對僅具有發(fā)電功能的車用電機(jī)及控制器可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB755—2008旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能GB18384—2020電動汽車安全要求GB/T2978—2014轎車輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷GB/T4208—2017外殼防護(hù)等級（IP代碼）GB/T4942.1—2021旋轉(zhuǎn)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)的防護(hù)等級（IP代碼）分級GB/T18276—2017汽車動力性臺架試驗方法和評價指標(biāo)GB/T18487.1電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)第1部分：通用要求GB/T18488.1—2015電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)第1部分：技術(shù)條件GB/T18488.2—2015電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)第2部分：試驗方法GB/T19596—2017電動汽車術(shù)語GB/T29307電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)可靠性試驗方法JT/T445—2021汽車底盤測功機(jī)3術(shù)語和定義GB/T18276—2017、GB/T18488.1—2015、GB/T19596—2017界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1純電動汽車batteryelectricvehicle;BEV驅(qū)動能量完全由電能提供的、由電機(jī)驅(qū)動的汽車。電機(jī)的驅(qū)動電能來源于車載可充電儲能系統(tǒng)或其他能量儲存裝置。[來源GB/T19596—2017，3.1.1.1]3.2荷電狀態(tài)stateofcharge;SOC當(dāng)前蓄電池中按照規(guī)定放電條件可以釋放的容量占可用容量的百分比。[來源，GB/T19596—2017，定義3.3.3.2.5]3.3驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)drivemotorsystem驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)控制器及它們工作必須的輔助裝置的組合。2[來源GB/T18488.1—2015，3.1]3.4驅(qū)動輪輸出功率drivingwheelpower汽車電動機(jī)經(jīng)汽車傳動系統(tǒng)至驅(qū)動輪所輸出的功率。[來源GB/T18276—2017，3.1]3.5驅(qū)動電機(jī)drivemotor將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能為車輛行駛提供驅(qū)動力的電氣裝置，該裝置也可具備機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的功能。[來源GB/T18488.1—2015，3.2]3.6驅(qū)動電機(jī)控制器drivemotorcontroller控制動力電源與驅(qū)動電機(jī)之間能量傳輸?shù)难b置，由控制器信號接口電路、驅(qū)動電機(jī)控制電路和驅(qū)動電路組成。[來源GB/T18488.1—2015，3.3]3.7額定電壓ratedvoltage直流母線的標(biāo)稱電壓。[來源GB/T18488.1—2015，3.5]4符號下列符號適用于本文件η:功率比值系數(shù)fc:臺架滾動阻力系數(shù)i:變速器傳動比nm:電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速(r/min)T:驅(qū)動輪輪胎半徑(m)vw:驅(qū)動輪輪邊穩(wěn)定車速(km/h)Fc:輪胎滾動阻力(N)Ft:車輛傳動系允許阻力(N)Ftc:測功機(jī)內(nèi)阻(N)GR:汽車驅(qū)動軸空載質(zhì)量(kg)Pc:測功機(jī)內(nèi)部損耗功率(kW)Pf:輪胎滾動阻力消耗功率(kW)Te:電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩(N·m)5檢測條件5.1環(huán)境要求車輛檢測環(huán)境應(yīng)符合以下要求：a)溫度：-15℃~40℃;b)相對濕度：30%~95%；c)氣壓：86kPa~106kPa。5.2安全要求車輛檢測過程中相關(guān)操作應(yīng)符合以下安全要求，具體相關(guān)建議可參見附錄A。a)檢測作業(yè)車輛車殼確認(rèn)已安全接地；b)檢測作業(yè)場地應(yīng)干燥，并設(shè)置警示隔離區(qū)和警示牌；c)檢測作業(yè)區(qū)域應(yīng)配備消防及高壓防護(hù)應(yīng)急設(shè)備；d)檢測作業(yè)人員應(yīng)具備相應(yīng)資質(zhì)，經(jīng)安全培訓(xùn)合格后方可進(jìn)行作業(yè)。36驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)檢測6.1車輛及驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)唯一性在機(jī)動車檢驗時，送檢機(jī)動車的電機(jī)編碼應(yīng)與機(jī)動車行駛證簽注的內(nèi)容一致，車輛及驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)唯一性檢查具體檢驗要求及方法應(yīng)符合表1規(guī)定。表1車輛及驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)唯一性檢查12346.2驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)外觀驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)外觀應(yīng)符合以下要求：a)電機(jī)鋼印碼字跡清晰，無打磨痕跡；b)未見明顯變形及銹蝕、碰傷、劃痕，涂覆層不應(yīng)有脫落，緊固連接應(yīng)牢固，螺栓無殘缺、無松動；c)高壓線束金屬部件無裸露，無明顯破損；d)連接器無明顯破損、松脫。6.3驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)液冷系統(tǒng)冷卻回路密封性能對于液冷的驅(qū)動電機(jī)及驅(qū)動電機(jī)控制器，采用目視法確認(rèn)其冷卻管路無破損、滲漏，無刺激性氣味及液體殘留痕跡。6.4驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)IP等級驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)IP等級的要求可參照GB/T18488.2—2015中第9.5條的相關(guān)要求，按照GB/T4208—2017和GB/T4942.1—2021中所規(guī)定的方法進(jìn)行檢測?，F(xiàn)場檢測可根據(jù)實際檢測條件或被測車輛的實際情況，采用反向充壓的方法對被測試設(shè)備的防塵、防水效果進(jìn)行檢查，具體步驟如下：a)氣密測試儀設(shè)備自檢；b)查詢被測電機(jī)測試要求（由廠家提供的相關(guān)測試參數(shù)），對檢測設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；c)連接被測設(shè)備與氣密測試儀，向電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部充氣；d)待電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部氣壓比外部高2kPa（或按廠家建議的氣壓差）停止充氣，保壓檢測時間為1min；e)檢測保壓階段的泄漏量或采用肥皂水涂抹在電機(jī)表面密封薄弱處進(jìn)行防塵、防水的效果驗證。6.5驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)報警信息車輛正常啟動后，與車機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)建立交互或檢查車輛儀表顯示，檢驗報警系統(tǒng)各項功能，對車輛報警信息進(jìn)行采集、分析和記錄。具體采集的驅(qū)動電機(jī)報警信息如下：a)最高報警等級；b)溫度差異報警；c)絕緣報警；d)制動系統(tǒng)報警；e)驅(qū)動電機(jī)控制器溫度報警；f)高壓互鎖狀態(tài)報警；g)驅(qū)動電機(jī)故障總數(shù)；h)驅(qū)動電機(jī)故障代碼列表。46.6驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)安全接地驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)所有能觸及的可導(dǎo)電部分與接地標(biāo)識間的電阻最大值應(yīng)不大于0.1Ω,接地線牢固、無損壞。6.7驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)絕緣性能絕緣性能檢測應(yīng)符合GB18384—2020、GB/T18487.1—2015、GB/T18488.2—2015中的相關(guān)要求和方法進(jìn)行檢測，在驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)設(shè)備非電氣連接的各帶電回路之間、各獨立帶電回路與地（金屬外殼）之間按表2規(guī)定施加直流電壓，通過絕緣檢測設(shè)備測量各部分之間的絕緣電阻。如果被檢車輛的驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)無法按照GB/T18488.2—2015中的相關(guān)方法進(jìn)行檢測，則根據(jù)現(xiàn)場檢測條件選用以下兩種方法的其中之一進(jìn)行：a)方法一具體測試步驟如下：1)斷開車輛低壓供電；2)拆卸高壓回路維護(hù)開關(guān)；3)使用絕緣測試儀表按表2施加直流電壓，持續(xù)1min；4)測量驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)高壓回路維護(hù)開關(guān)端與車輛殼體之間絕緣阻值，絕緣電阻值應(yīng)大于100Ω/V。b)方法二具體測試步驟如下：1)檢測設(shè)備與電動汽車建立通信；2)暫時中止車輛電池管理系統(tǒng)絕緣監(jiān)測模塊功能；3)通過檢測設(shè)備進(jìn)行絕緣測試，電機(jī)系統(tǒng)與車殼絕緣電阻應(yīng)大于100Ω/V；4)絕緣檢測結(jié)束后，恢復(fù)電池管理系統(tǒng)絕緣監(jiān)測模塊功能。表2絕緣檢測的電壓**7驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)動力性能檢測7.1檢測設(shè)備要求a)測功機(jī)應(yīng)符合JT/T445—2021中的相關(guān)要求；b)配備環(huán)境溫度、相對濕度、大氣壓力測量裝置，溫度測量裝置測量準(zhǔn)確度為±1.5K，相對濕度測量裝置準(zhǔn)確度為±5%，大氣壓力測量裝置測量準(zhǔn)確度為±0.5kPa。7.2檢測準(zhǔn)備7.2.1測功機(jī)a)預(yù)熱：采用車輛或反拖電機(jī)驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動預(yù)熱測功機(jī)，直至測功機(jī)滑行時間趨于穩(wěn)定；b)示值調(diào)零：測功機(jī)靜態(tài)空載，力、速度示值調(diào)零或復(fù)位。7.2.2受檢汽車a)車輛空載，檢查驅(qū)動軸輪胎的花紋深度和氣壓?；y深度不得小于1.6mm，輪胎中不得夾有雜物，輪胎干燥，氣壓應(yīng)符合GB/T2978—2014中的相關(guān)規(guī)定；b)關(guān)閉非汽車正常行駛所必需的附屬設(shè)備，如空調(diào)系統(tǒng)、氛圍燈等；c)儀表無限制功率標(biāo)識及故障碼顯示，且電池SOC值不低于50%，否則需將車輛充電到滿足該要求后方能進(jìn)行測試；d)采集車輛驅(qū)動電機(jī)的峰值轉(zhuǎn)矩Te，峰值轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速nm,汽車驅(qū)動軸空載質(zhì)量GR等。57.2.3環(huán)境狀態(tài)測量并記錄檢測環(huán)境的溫度、相對濕度和大氣壓力。7.3驅(qū)動輪輸出功率檢測7.3.1峰值轉(zhuǎn)矩工況峰值轉(zhuǎn)矩工況下的驅(qū)動輪輸出功率檢測按以下步驟進(jìn)行：a)根據(jù)車輛參數(shù)信息按式（1）計算峰值轉(zhuǎn)矩工況車速：式中：VM——峰值轉(zhuǎn)矩工況車速，單位為千米每小時（km/h）；T——驅(qū)動輪輪胎半徑，單位為米（mnm——峰值轉(zhuǎn)矩工況轉(zhuǎn)速，當(dāng)峰值轉(zhuǎn)矩對應(yīng)轉(zhuǎn)速為一范圍時，取均值，單位為轉(zhuǎn)每分（r/mini——變速器傳動比，取變速箱一檔速比（如是減速箱，取減速箱減速比，如是直驅(qū)電機(jī)，）；i0——主減速器傳動比。b)引車員將汽車平穩(wěn)駛上測功機(jī)，置汽車驅(qū)動輪于滾筒上，驅(qū)動輪軸線應(yīng)與滾筒軸線平行，固定汽車非驅(qū)動輪；c)起動汽車，車輛掛入“D”檔，逐步加速，使汽車以“D”檔的最低車速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；d)按式（1）確定的峰值轉(zhuǎn)矩工況車速設(shè)定速度，測功機(jī)進(jìn)行定速測功；e)測功機(jī)加載，將加速踏板踩到底，待汽車速度在設(shè)定速度下穩(wěn)定5s，讀取不少于3s內(nèi)測功機(jī)測得功率的平均值并記錄；f)在讀數(shù)期間，實際車速應(yīng)穩(wěn)定在設(shè)定速度±0.5km/h范圍內(nèi)。7.3.2峰值功率工況峰值功率工況下的驅(qū)動輪輸出功率檢測按以下步驟進(jìn)行：a)固定好車輛的非驅(qū)動輪并起動；b)將加速踏板踩到底，測功機(jī)加載掃描峰值功率點，記錄峰值功率點車速Vp，單位為千米每小時（km/h）；c)設(shè)定測功機(jī)按Vp進(jìn)行定速測功，待汽車速度在設(shè)定速度下穩(wěn)定5s，讀取不少于3s內(nèi)測功機(jī)測得功率的平均值并記錄為pg；d)在讀數(shù)期間，實際車速應(yīng)穩(wěn)定在設(shè)定速度±0.5km/h范圍內(nèi)。7.3.3驅(qū)動輪輸出功率計算7.3.3.1驅(qū)動輪輸出功率按式（2）計算：p=pg+pC+pf.........................................................(2)式中：p——驅(qū)動輪輸出功率，單位為千瓦（kW）；pg——測功機(jī)測得功率，單位為千瓦（kW）；pC——測功機(jī)內(nèi)部損耗功率，單位為千瓦（kW）；pf——輪胎滾動阻力消耗功率，單位為千瓦（kW）。7.3.3.2測功機(jī)內(nèi)部損耗功率按式（3）計算： 式中：V——檢測速度，取值為Vp或VM，單位為千米每小時（km/h）；FtC——測功機(jī)內(nèi)阻，按表3取值，或采用反拖法定期測量測功機(jī)在50km/h和80km/h時的內(nèi)阻分別作為峰值功率工況和峰值轉(zhuǎn)矩工況測量時的測功機(jī)內(nèi)阻，單位為牛（N）。6表3測功機(jī)臺架內(nèi)阻Ftc推薦值二軸四滾筒式臺架內(nèi)部阻力（Ftc）N三軸六滾筒式臺架內(nèi)部阻力（Ftc）N7.3.3.3輪胎滾動阻力消耗功率按式（4）計算：pf=GR×c×v 式中：g——重力加速度，g=9.81（m/s2GR——汽車驅(qū)動軸空載質(zhì)量，單位為千克（kg）；v——檢測速度，取值為vp或vM，單位為千米每小時（km/h）；fc——臺架滾動阻力系數(shù)，峰值轉(zhuǎn)矩點臺架滾動阻力系數(shù)取1.5f，峰值功率點臺架滾動阻力系數(shù)取2f，f是汽車在水平硬路面上行駛的滾動阻力系數(shù)，參見表4。表4滾動阻力系數(shù)f7.4驅(qū)動輪輪邊穩(wěn)定車速檢測7.4.1峰值功率工況峰值功率工況下的驅(qū)動輪輪邊穩(wěn)定車速檢測按以下步驟進(jìn)行：a)固定好車輛；b)測功機(jī)不加載的條件下，起動被檢車輛，將擋位掛入“D”檔，逐步加速，當(dāng)外接轉(zhuǎn)速表無法穩(wěn)定測取轉(zhuǎn)速時，可觀察電機(jī)轉(zhuǎn)速表的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定指向電機(jī)峰值功率對應(yīng)轉(zhuǎn)速np，測取當(dāng)前驅(qū)動輪輪邊線速度，記錄峰值功率點驅(qū)動輪輪邊穩(wěn)定最大車速vp；c)將擋位掛入“D”檔，逐步踩下加速踏板到最大位置，同時測功機(jī)進(jìn)行恒力加載至FE±20N范圍內(nèi)并穩(wěn)定3s后，開始測取車速，當(dāng)3s內(nèi)的車速波動不超過±0.5km/h時，該車速即為驅(qū)動輪輪邊穩(wěn)定車速vw，檢測結(jié)束。按式（5）計算FE：檢測環(huán)境下的功率吸收裝置加載力：Fc?Ft....................................................FE——檢測環(huán)境下功率吸收裝置在滾筒表面上的加載力，單位為牛（N）；Fe——vp車速點，檢測環(huán)境下電機(jī)峰值功率換算在驅(qū)動輪上的驅(qū)動力，單位為牛（NFtc——底盤測功機(jī)臺架內(nèi)部阻力，單位為牛（N）；Fc——輪胎滾動阻力，單位為牛（N）；Ft——車輛傳動系允許阻力，單位為牛（N）。按式（6）計算Fe：Fe=..................................................................(6)式中：η——功率比值系數(shù)，η=0.75；pe——電機(jī)峰值功率，單位為千瓦（kW）；vp——電機(jī)峰值功率點驅(qū)動輪輪邊穩(wěn)定最大車速，單位為千米每小時（km/h）。按式（7）計算Fc：Fc=fc×GR×g..........................................................(7)式中：g——重力加速度，g=9.81（m/s2GR——汽車驅(qū)動軸空載質(zhì)量，單位為千克（kg）；fc——臺架滾動阻力系數(shù)，ve大于或等于70km/h時，fc取2f；ve小于70km/h時，fc取1.5f，f按表4取值。按式（8）計算Ft：Ft=0.08×Fe..................................................式中：Fe——vp車速點，檢測環(huán)境下電機(jī)峰值功率換算在驅(qū)動輪上的驅(qū)動力，單位為牛（N）。7.4.2峰值轉(zhuǎn)矩工況峰值轉(zhuǎn)矩工況下的驅(qū)動輪輪邊穩(wěn)定車速檢測按以下步驟進(jìn)行：a)固定好車輛，測功機(jī)不加載的條件下，啟動被檢車輛；b)逐步加速，采用加速踏板控制車速，當(dāng)外接轉(zhuǎn)速表無法穩(wěn)定測取轉(zhuǎn)速時，可觀察電機(jī)轉(zhuǎn)速表的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定指向電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩點轉(zhuǎn)速nm，測取當(dāng)前驅(qū)動輪輪邊穩(wěn)定的最大車速，記作峰值轉(zhuǎn)矩點車速vm；c)將擋位掛入“D”擋位，逐步踩下加速踏板，使車速超過vm，同時測功機(jī)進(jìn)行恒力加載至（FM±20N）范圍內(nèi)并穩(wěn)定3s后，開始測取車速，當(dāng)3s內(nèi)的車速波動不超過±0.5km/h時，該車速即為驅(qū)動輪輪邊穩(wěn)定車速vw，檢測結(jié)束。按式（9）計算FM：檢測環(huán)境下的功率吸收裝置加載MFc?Ft..........................................................(9)FM——檢測環(huán)境下功率吸收裝置在滾筒表面上的加載力，單位為牛（N）；Fm——vm車速點，檢測環(huán)境下電機(jī)達(dá)標(biāo)轉(zhuǎn)矩?fù)Q算在驅(qū)動輪上的驅(qū)動力，單位為牛（N）；Fc——輪胎滾動阻力，按式（7）計算，單位為牛（N），其中vm大于或等于70km/h時，fc取2f；vm小于70km/h時，fc取1.5f，f按表4取值；Ftc——按表3取值；Ft——車輛傳動系允許阻力，單位為牛（N），按式（8）計算。按式（10）計算Fm：Fm