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电动汽车效率测试
发布时间:22-11-09 11:32浏览次数:79

电动汽车测试介绍 

传统汽车,作为不可或缺的它是我们日常生活的一部分,其性能追求不断的进步。因此,从汽车诞生起就不断进行性能测试。在试验台上的循环测试包括燃油经济性和根据汽车发动机系统的排放水平分析NEDC(新欧洲驾驶周期)标准始于20世纪80年代(最后一次修改是在1997年)。

然而,实际条件下的结果与试验台上的结果存在差异。这是一种经常发生的行为。此外,它在其他驾驶周期测试中也很常见,比如日本的10-15模式或美国的FTP72和FTP75模式。

为了克服这些挑战并接近现实的驾驶条件,我们开发了一个新的标准——WLTP(全球协调轻型车辆测试程序)。 该标准代表了评估传统汽车和未来电动汽车的一个更现实的程序,如混合动力汽车,BEV(电池电动汽车), PHEV(插电式混合动力汽车)和FCEV(燃料电池电动汽车)。WLTP标准更具动态,并根据道路性能产生更好的结果。 

NEDC和WLTP标准之间的主要区别如下: 

>每周期持续30 min 

>距离更长,为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之间.

>冷启动 

>驱动过程中加速和减速较高

除此之外,基于真实驾驶值,从2区(城市和高速公路)条件到4区(低、中、高、超高)测试的变化,使结果更加现实和可比性。 在实际条件下进行道路测试是最好的,当然也是最现实的测试方法。因此,这些测试在开发过程中的评价变得更 加重要,旨在提高效率和降低成本。道路测试带来了全面的优势,包括电池管理和自动驾驶的所有参数,以及不同任务的交互。


功耗的比较测试显示了上述两种标准之间的差异,以及在真实道路上的测试。将制造商数据表(NEDC)的值与试验台(WLTP)和道路测试的值进行比较。比较情况如下image

混合动力学、BEV、PHEV和FCEV评估测试要求对所有电气和机械参数进行高精度的测量。此外,通信接口(例如。 通常需要使用CAN/CAN-FD和汽车以太网),并结合精确IMU(惯性测量单元)和DGPS(差分全球定位系统)。一 个带有卡尔曼滤波器的处理器单元也被用于评估惯性传感器和GPS信号。下图给出了一些测试参数的概述。

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电动汽车测试面对的挑战

1.为了获得包括功率和能量在内的测试的最佳精度,测量设备不得由车辆本身提供,以避免对测量值产生影响,从而造成结果失真。因此,测量系统必须配备一个最小重量的内部电池。

2.为了确保同步数据与正确的时间戳,所有的数据应该记录在一个系统。否则,应该考虑每个系统的同步性。在一个系统上拥有所有的数据还有一个额外的优势更少的后处理工作,因此,更少的人为错误的风险。

3.为了完成所有需要的测量任务,需要一个合适的测量系统,其中包括模拟信号的不同输入。每个应用程序都需要其他类型的设置和采样率。因此,测量系统应该有一个高计数的测量通道与单个采样率,以满足所需的分辨率每个通道。

4.新型汽车电气传动系统的研制过程是一个关键环节,需要大量的数据解读与评价。为了满足这一需要,需要对高采样输入进行无间隙记录。原始记录具有高采样率和每个采样点存储在ssd上的数据是进一步测试的基础,有助于避免重复测量缺失的参数。

5.逆变器和电机是两个最重要的元素,当涉及到试验台和道路上的应用,由于所有软件计算的功率测量参数都是基于之前的频率检测,因此精确的频率检测和滤波时间校正是关键因素。一般带有手动截止滤波器的 或测量系统不能保证这一动态过程的精确频率。滤波器延迟的补偿(包括过零算法的截止滤波器和抗混叠滤波器)必须结合机械参数才能得到显著的同步结果。

6.由于测量系统的快速加减速,其快速计算周期值的能力对于保证精度至关重要。恒定的“更新率”,意味着计 算包括更多周期的时间窗口,不能为这样一个高度动态的过程提供足够的准确性。 

7.对于大多数测量数据,所记录数据的完整性与所使用的传感器直接相关。除了不正确的测量设置外,传感器造 成的不准确性对测量链有很大的影响。这种影响会因温度和传感器位置的变化而加剧,但信号也会随着快速 变化而加剧。效率分析的一个关键组成部分是当前的数据。基于零通量原理的最先进的传感器建议用于功率 测量,以避免大相移、交流测量中的错误振幅,以及高压电池直流测量引起的高偏移。 

8.高采样率在逆变器的开发和分析中具有很大的优势。脉宽调制(PWM)信号的过压峰值的可视化和无间隙记录 对于提高绝缘和效率或进行更高的频率测试至关重要。该系统需要一个强大的内部总线和高CPU功率的数百个 MB/s的数据传输和最先进的测量和分析软件的高端任务。

电动汽车测试典型的测量配置

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大多数电动汽车测试的核心要素是电气传动系、机械参数和IMU,包括GPS和车辆BUS的参数。需要测量的电气部分的通道数量取决于电机的相数(例如6相永磁同步电机)。图3是一个电气传动系的例子及其通道的数量。下图显示了一个具有IMU和GPS的测量系统。


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本示例中使用的测量系统所示是基于电池的DAQ数采测量系统DEWE3-A4,满足“挑战”一节中提到的所有要求。该测量系统与ADMA-IMU结合使用,作为一个已建立的汽车系统。脱威氧作为数据采集和分析软件。

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本例中的DEWE3-A4设计紧凑,非常适合进行道路测量。对于在测试工作台上的应用程序,通常会使用像具有更多 输入通道的DEWE3-PA8这样的固定系统。


测量数据的可视化 

为了说明数据的意义,可视化和报告发挥了另一个重要的作用。后处理不仅是其中的一个重要部分,而且在测试期间检查测量数据的合理性也可以节省时间并避免使用问题

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上面的图显示了背景中使用标准wltp循环的汽车的实际速度,作为期间的比较测试。下图图显示了两种不同的仪器:时间相关记录器中的速度和电池功率以及速度

在xy图中,显示了直接关系


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最后一个重要因素,在后处理过程中除了模拟和总线数据外,还需要其他数据才能得到重要的结果。为了进行比较和进一步的测试,准确的位置跟踪和天气条件是先决条件。

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