电动汽车用驱动电机系统功能安全要求及试验方法
电动汽车用驱动电机系统功能安全要求及试验方法
电动汽车用驱动电机系统功能安全要求及试验方法随着全球对环境保护意识的逐渐增强，电动汽车逐渐成为了未来汽车发展的主流趋势，同时电动汽车使用的驱动电机系统也面临着越来越高的功能安全要求及试验方法。
本文将从功能安全的定义出发，探讨电动汽车用驱动电机系统的功能安全要求及试验方法，以期为相关领域的研究者提供一些参考。
一、功能安全的定义功能安全是指汽车及其他安全相关电子电路设备在出现故障时，保证其不会对人、车辆及其他周围环境造成危险影响的能力。
电动汽车用驱动电机系统因其涉及到驱动及控制等多个环节，因此在功能安全方面的要求也相对较高，主要包括以下几个方面：1.电动汽车用驱动电机系统要具备安全启动和停止实现机构该机构能够保证在驱动电机系统出现故障时，能够停止驱动电机的运转，以保护人员和环境的安全。
同时，也应该设计具有刹车功效的制动系统，以便在发生故障时能够及时制动。
2.电动汽车用驱动电机系统应该具备过渡模式过渡模式是指在发生故障或者正常停车时，驱动电机系统应该能够保持相应的功能，并进行相应的控制，确保车辆安全停止。
自诊断功能是指当驱动电机系统出现故障时，能够通过内部的传感元件进行自我修复或告警，并向驾驶员或其他相关人员发出警报，以便及时处理。
数据存储和备份功能是为了保证当驱动电机系统出现故障时，能够及时保存现场数据，并保证数据的完整性，以便后续进行数据分析和故障排查。
防护和防撞设计是针对驱动电机系统本身的可靠性和安全性，能够有效减少驱动电机系统的受损及其他电子电路设备的损失。
1.故障注入试验法故障注入试验法是指在驱动电机系统正常工作状态下，人为模拟故障情况，以此来测试驱动电机系统的容错能力和自动诊断能力。
2.功能行为验证试验法功能行为验证试验法是针对驱动电机系统的各项功能进行测试，并对测试结果进行分析和评估，以检测是否符合设定的功能安全要求。
3.边界值试验法边界值试验法是指针对驱动电机系统不同工况下的计算和控制程序进行测试，以确保驱动电机系统在不同工况下的可靠性和安全性。
电动汽车电机控制和驱动系统试验标准详解-精
电动汽车产业标准体系建设方面的问题依然存在
（1）产业标准体系建设相对滞后，不能很好地引领和指导产业协调一 致发展，在减少浪费和重复建设等方面起的作用还很有限。
（2）相关企业标准化力量薄弱，技术积累未能及时转化为标准，已发 布的标准中许多未得到有效的实施。
（3）电动汽车产业标准化管理工作还不够规范，标准的宣贯、实施过程 中的监管和跟踪反馈等工作有待加强，标准化组织及其相关运作模式亟待 创新。
电动汽车电机控制和驱动系统试验标准`
我国从“八五”开始，正式把电动汽车列入国家科技攻 关项目。2001年，中国启动了具有重要战略意义的“863”计 划电动汽车重大专项，涉及的电动汽车包括3类：纯电动汽车 、混合动力汽车和燃料电池汽车，并以这3类电动汽车为“三 纵”，多能源动力总成控制系统、电机及其控制系统、电池 及其管理系统为“三横”，建立了“三纵三横”的研发格局 。经过20多年的发展，我国的电动汽车技术已初步成形，且 有40多款自主品牌的新能源汽车进入国家汽车新产品公告， 很多地方已开始多种车型的示范运行。
一、国外电动汽车测试评价现状
①美国电动汽车测试评价
美国先进车辆测试项目在美国，为了建立起电动汽车等先进车辆 技术研发与产业化的桥梁，在美国能源部(Department of Energy，以下 简称DOE)自由车辆技术项目(Freedom CAR and Vehicle Technologies Program)的支持下。开展了先进车辆测试项目(Advanced Vehicle Testing Activity, AVTA)，旨在提供国家级综合性公正的先进车辆技术测试评价 服务，该项目是美国国内最主要的由国家主导的测试评价活动，包括进 行轻型车、先进动力总成、蓄电池及充电基础设施的测试评价，AVTA 建立了电动汽车比较完整的测试评价体系与规程，包括基准测试 (baseline performance Testing)、快速可靠性测试(accelerated reliability Testing )及车队运行测试（fleet testing）。
项目十一 电动汽车电机控制和驱动系统的测试
表 11-5 现代电动汽车电机主要性能比较
项目
直流电动机 交流感应电机 永磁电机
功率密度
低
中
高
力矩转速能力
一般
好
好
过载能力(%)
200
300～500
300
峰值效率（%）
85～89
94～95
95～97
负荷效率（%）
80～87
90～92
97～85
功率因素（%）
—
82-85
90～93
恒功率区
—
1：5
1：2.25
（4）功率分析仪 在本测试系统中，功率分析仪用于检测电机运行时驱动侧变频器的电压、电 流信号以及电机的转速、转矩等参数，通过对这些参数的计算可以得出变频器的 直流一交流转换效率以及电机的效率。
（5）能量回馈单元 在加载的状态下，驱动电机驱动负载电机，使其工作在发电状态，并且通过 变流器RHCl60—4C将电能回馈至电网，如图11-4所示。
且其图形化的编程方式比面向对象的编程方式更容易入门，所以当需要快速开发一个
实验平台并满足实验需求时应该优先考虑使用LabVIEW。
第三节 电动汽车电机控制和驱动系统试验方法
1）整个电机测试系统总体架构 整个电机测试系统由测试参量测试部分、电机控制部分以及机械连接装置组 成。其中，参量测试部分由扭矩传感器、数据采集卡、温度采集卡、功率分析仪 、低电阻分析仪、台式万用表以及流量计构成，实现了对电机性能评价所需要的 各项参数的测试与分析。
①绕组电阻测量 用来校验绕组的实际电阻是否符合设计要求。
②温升试验 电机某部分温度与冷却介质温度之差即为该部分的温升。
③反向电动势 理论上来说，电机的反向电动势应该是正弦波，但是由于电机在设计与制造工 艺的限制，电机的反向电动势常常含有奇次谐波，为了及时发现电机可能存在的 问题，需要对电机反向电动势的波形进行谐波分析。 ④堵转试验 堵转实验的目的在于测得额定电压以及额定频率时电机的堵转定子电流和堵转 转矩，这是考核电机性能的两个重要指标。通过对堵转电流的大小和三相平衡情 况的分析，能反映出电机定、转子绕组磁路合理性和一些质量问题，为改进设计 和工艺提供相关实测数据。 ⑤负载试验 负载试验可以良好的模拟电动汽车在各种路况行驶中电机的运行状况，对于改 善变频器控制策略，提高能源利用率有很高的指导意义。
04 新能源汽车驱动电机及控制系统检测与维修
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25.永磁同步电机的转子。
转子主要由永磁体、转子铁芯和转轴等构成。
其中永磁体主要采用铁氧体永磁和钕铁硼永磁材料;转子铁芯 可根据磁极结构的不同,选用实心钢，或采用钢板或硅钢片冲 制后叠压而成。与普通电机相比,永磁同步电机还必须装有转 子永磁体位置检测器，用来检测磁极位置，并以此对电枢电 流进行控制,达到对永磁同步电机驱动控制的目的。
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17.感应电机，又称“异步电机”,即转子置于旋转磁场中, 在旋转磁场的作用下,获得一个转动力矩,因而转子转动。 感应电机的主要特点是转子与定子磁场变化之间存在转 速差。
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18.同步电机是指转子转速与定子旋转磁场的转速同步的 电机。
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19.永磁同步电机系统具有高控制精度、高转矩密度、良 好的转矩平稳性以及低噪声的特点,通过合理设计永磁磁 路结构能获得较高的弱磁性能,提高电机的调速范围。所 以在新能源汽车方面得到了广泛的应用。永磁同步电机 是在新能源汽车上运用最多的一种驱动电机。
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10.由励磁绕组形成磁场的直流电机,根据励磁方式的不同, 直流电机可分为:他励直流电机、并励直流电机、串励直 流电机复励直流电机。
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11.直流电机的特点:调速性能好、起动转矩大控制简单、 易磨损。
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12.直流电机起动的基本要求: (1)有足够大的转动力矩; (2)起动电流要小于允许值。通常要求电机的起动电流不 超过额定电流的2 ~2.5倍。
(1)由于永磁同步电机转子为永磁体,无法调节,必须通过 加定子直轴去磁电流分量来削弱磁场,这会增大定子的电 流,增加电机的铜耗;
电动汽车用驱动电机系统下线测试台架 技术要求与试验方法
电动汽车用驱动电机系统下线测试台架技术要求与试验方法电动汽车用驱动电机系统下线测试台架技术要求与试验方法1. 引言如今，随着电动汽车的快速发展和普及，电动汽车用驱动电机系统下线测试台架的技术要求与试验方法也日益受到关注。
对于电动汽车的驱动电机系统，下线测试台架是非常重要的，它可以帮助汽车制造商检测和评估驱动电机系统的性能和可靠性。
本文将针对这一主题展开深入探讨。
2. 技术要求2.1 功能要求在设计电动汽车用驱动电机系统下线测试台架时，首先需要考虑的是其功能要求。
该测试台架需要能够对驱动电机系统的各项性能参数进行全面测试，包括但不限于动力性能、效率、噪音、振动等。
还需要具备数据采集、分析和报告输出等功能，以便对测试结果进行准确评估。
2.2 安全要求考虑到测试台架在实验过程中可能会涉及高电压和高速旋转的部件，安全要求显得尤为重要。
测试台架需要具备完善的安全防护措施，如过流、过压、过载等保护装置，以防止意外事件发生。
2.3 精度要求在进行驱动电机系统的性能测试时，测试台架需要具备较高的精度要求。
这包括传感器的精度、数据采集与处理的精度等方面。
只有具备较高的测试精度，才能准确评估驱动电机系统的性能指标。
3. 试验方法3.1 静态试验静态试验是评估驱动电机系统静态性能的重要手段。
在测试台架上，可以通过施加适当的负载，测量电机的静态响应特性，并据此评估其输出扭矩、效率等指标。
3.2 动态试验动态试验则是评估电动汽车驱动电机系统动态性能的关键方法。
通过在测试台架上模拟汽车行驶过程中的加速、减速、匀速等工况，可以评估电机的动态响应特性、控制性能等指标。
3.3 耐久性试验电动汽车用驱动电机系统在实际使用中需要具备较高的可靠性和耐久性。
测试台架还需要能够进行耐久性试验，包括连续工作、循环工作等。
通过耐久性试验，可以评估电机系统在长时间工作状态下的性能表现。
4. 个人观点与理解电动汽车用驱动电机系统下线测试台架的技术要求与试验方法对于保障电动汽车的性能和可靠性具有重要意义。
电动汽车PCU系统功能安全开发及测试方法研究
K行+,焦Industry Focus新能源电动汽车PCU系统功能安全开发及测试方法研究付越，王斌，李波，张茨，余才青(1.中国汽车技术研究中心有限公司，天津300300；2.合肥巨一动力系统有限公司，安徽合肥230000)摘要：PCU系统作为电动汽车整车上的关键电控系统，其功能安全技术水平直接影响整车安全%本文基于某款混动车型搭载的PCU系统的功能安全7模型开发过程，从整车层面给出了相关项定义、危害分析和风险评估、安全目标、功能安全要求、技术安全要求，并在7模型开发右侧以故障注入测试为例给出了功能安全验证和示例，为开展PCU系统功能安全正向开发供借鉴和参考％关键词：电动汽车；PCU；功能安全；功能安全要求；技术安全要求；测试方法中图分类号：U469.7文献标志码：A文章编号：1003-8639(2021)03-0005-05Research on Functional Safety Development and Test Method of PCU System in Electric VehicleFU Yue,WANG Bin,LI Bo,ZHANG Ci,SHE Cai-qing(1.China Automotive Technology&Research Center Co.&Ltd.&Tianjin3OO3OO；2.Hefei JEE Power System Co.&Ltd.&Hefei230000&China)Abstract：As the key E/E system in electric vehicle&the power control unit(PCU)system has a direct impact on the safety of the vehicle.This paper is based on the functional safty7model development process of the PCU system in a HE7,describes the item definition&hazard analysis and risk assessment,safety goal&functional safety requirement and technical safety requirement.And introduces the fault injection test method as the example of functional safety verification and validation on the right side of7model.This paper provides reference for PCU system functional safety development.Key words：electric vehicles；PCU；functional safety；FSR；TSR；test method付越，硕士，工程师，研究方向为汽车标准化；王斌，博士，教授级高级工程师，研究方向为新能源电控测试开发;李波，博士，高级工程师，研究方向为汽车标准化；张茨，硕士，工程师，研究方向为驱动电机系统技术开发;余才青，硕士，工程师，研究方向为驱动电机系统技术开发。
新能源汽车电驱动实验要求DVP
按表1选取
机应能正常工作，满足GB/T29037-2012的规定
按照GB/T18655-2010、GB/T17619-1998中规定进行试验 符合产品技术协议及相关国标要求
接地检查方法和量具要求按照GB/T 13422-2013中5.1.3进 行，量具推荐采用毫欧表
按照GB/T 3859.1-2013中7.5.3的要求进行
GB/T 18488.2-2015
2
电机控制器绝缘电阻
GB/T 18488.2-2015
3
绝缘电 阻
驱动电机定子绕组对机壳 的绝缘电阻
GB/T 18488.1-2015
4
驱动电机定子绕组对温度 传感器的绝缘电阻
GB/T 18488.1-2015
5
工频耐电压
GB/T 18488.1-2015
6
耐电压
驱动电机绕组的匝间冲击 耐电压
45 减速箱 差速可靠性试验
46
总成静扭强度试验
47
高速性能试验
QC/T1022-2015《纯电动 乘用车加速器总成技术条
件》
QC/T1022-2015《纯电动乘用车加速器总成技术条件》 满足图纸及技术协议要求，满足国标技术要求
48
加速噪音试验
49
超速性能试验
50
滑行噪声试验
51
CAN总线测试
依据通讯协议
52
可靠性
GB/T29037-2012
53
EMC
五、安全测试
1
安全接地检查
GB/T18655-2010、 GB/T17619-1998
2
电机控制器的保护功能
3
被动放电时间
4
主动放电时间
单位内部认证新能源汽车理论考试(试卷编号181)
单位内部认证新能源汽车理论考试(试卷编号181)1.[单选题]起动机电刷的高度应该不低于新电刷高度的_____，电刷在电刷架内应该活动自如，无卡滞现象。
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--[]A)原理图B)线束图C)接线图D)原理框图答案:A解析:4.[单选题]汽车转向灯电路如下图所示,转向灯的闪烁频率取决于( )元件。
class="fr-fic fr-dib cursor-hover">A)转向灯开关B)电源C)闪光器D)灯泡功率答案:C解析:5.[单选题]热敏电阻的型号为 MF51,此型号的含义正确的是()。
A)此热敏电阻为普通型 NTC 热敏电阻,用于温度补偿 、 温度控制和报警,引线连接形式为单侧圆片状B)此热敏电阻为测温型 NTC 热敏电阻,用于测量温度,引线连接形式为片状表面贴装C)此热敏电阻为测温型 NTC 热敏电阻,用于测量温度,引线连接形式为单侧圆片状D)此热敏电阻为普通型 NTC 热敏电阻,用于温度补偿 、 温度控制和报警,引线连接形式为片状表面贴装答案:C解析:6.[单选题]使电机产生电能并使之消耗或(),从而使电机降速的制动方式称为电制动。
A)不耗散B)不产生电能C)存储在用电器中D)反馈给电源答案:D解析:7.[单选题]对待职业和岗位，( )并不是爱岗敬业所要求的。
A)树立职业理想B)干一行爱一行专一行C)遵守企业的规章制度D)一职定终身，不改行答案:D解析:8.[单选题]下列不属于汽车轻量化的意义的是。
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电动汽车用驱动电机系统功能安全要求及试验方法
近年来随着电动汽车的普及，电动汽车用驱动电机系统的安全性问题也备受关注。
为了确保电动汽车行驶的安全性和稳定性，需要制定一系列的功能安全要求及试验方法。
首先，电动汽车用驱动电机系统的功能安全要求主要涵盖以下几个方面：
1. 故障检测和故障处理能力：驱动电机系统要具备故障检测和故障处理能力，当系统出现故障时，能够迅速识别并采取相应的措施，避免对行驶安全产生影响。
2. 紧急刹车功能：驱动电机系统应具备紧急刹车功能，在紧急情况下能够快速停车，避免事故发生。
3. 过流保护功能：驱动电机系统应具备过流保护功能，当电机电流过大时能及时停止电机运转，防止电机损坏。
4. 车速控制功能：驱动电机系统应具备车速控制功能，能够根据行驶需求，实现车速的精准控制。
其次，电动汽车用驱动电机系统的试验方法主要包括以下几个方面：
1. 故障模拟试验：通过模拟故障情况，测试驱动电机系统的故障检测和故障处理能力。
2. 紧急刹车试验：对驱动电机系统的紧急刹车功能进行试验，验证其在紧急情况下的刹车效果。
3. 过流保护试验：对驱动电机系统的过流保护功能进行试验，
测试其在电机电流过大时的保护作用。
4. 车速控制试验：通过设置不同的速度要求，测试驱动电机系统的车速控制功能，验证其在不同车速下的控制精度。
综上所述，电动汽车用驱动电机系统的功能安全要求及试验方法是确保电动汽车行驶安全性和稳定性的重要措施，需要在制定标准和规范的同时，不断加强试验和检测工作，确保电动汽车用驱动电机系统的安全性和可靠性。