于海清

摘要：目前，國內(nèi)外大力發(fā)展電動車產(chǎn)業(yè)，因此作為電動汽車關(guān)鍵組成部分的動力系統(tǒng)測試技術(shù)已經(jīng)成為研究熱點。電動汽車動力系統(tǒng)工作原理有別于傳統(tǒng)車輛，其驅(qū)動電機和控制器特有的性能參數(shù)是影響整車性能的關(guān)鍵。因此，進行電動汽車動力系統(tǒng)檢測是電動汽車開發(fā)中必不可少的環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：電動汽車;動力系統(tǒng);檢測方法

引言

與傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車真正做到了零排放、低噪聲，實現(xiàn)了節(jié)能減排的目標，逐漸取代了傳統(tǒng)汽車，是未來最理想的交通運輸工具。電動汽車的驅(qū)動主要來源于動力系統(tǒng)的支持，而該系統(tǒng)的運行離不開動力電池，因此傳動系統(tǒng)和電池在一定程度上影響著電動汽車的發(fā)展。

1電源系統(tǒng)的檢測方法

動力電池是電動汽車的動力源，是能量的存儲裝置，也是電源系統(tǒng)的重要部件。了解動力電池的多種性能對于在電動汽車設(shè)計制造和使用中的選用具有重要幫助。動力電池的檢測內(nèi)容主要有充放電性能測試、電池容量的測定、電池循環(huán)次數(shù)的測試、電池內(nèi)阻測定及安全性測試等多項內(nèi)容。

1.1電池充放電性能測試

電池充電過程中的主要參數(shù)，包括充電接受能力及充電的最高電壓，電池充電測試的基本電路由電源、電流電壓檢測設(shè)備、控制設(shè)備及技術(shù)設(shè)備等組成，也可以利用電池的性能測試儀進行自動檢測。

充電接受能力一般用充電效率表示，充電效率是指在充電時充入電池的電能和所消耗總電能的比例，通常來說充電初期效率高，充電后期因為電極極化的因素，充電效率低。充電的最高電壓較低時，則表明電池在充電時極化較小，充電效率高，使用壽命更長，電壓較高時則相反。

在測量時一般每隔一定時間測量一次電池電壓，直到電壓第一次低于規(guī)定終止電壓，對于放電時間，則按電池開始放電至電壓降到終止電壓時的累計時間計算，若最后兩次測得的電壓值，一次高于終止電壓，另一次低于終止電壓時，則放電時間可用線性插值法取得。

1.2電池循環(huán)次數(shù)測試

我國電動道路車輛用蓄電池標準規(guī)定，對于鉛酸蓄電池來說，其循環(huán)壽命≥400次。

對于不同類型的電池循環(huán)壽命的測試規(guī)定是不同的?？梢圆捎每焖贆z測方法，以Ni-MH電池為例，一個單體Ni-MH電池，標稱容量為1200mA·h，進行快速循環(huán)壽命測試的循環(huán)條件為1200mA充電75min，充電結(jié)束條件為電壓降為10mv、擱置10min后，再以1200mA放電到1.0V，擱置10min，這樣反復循環(huán)，直到容量衰減至其標稱容量的80%，同時記錄其第30min的放電電壓值。

1.3電池內(nèi)阻的測定

電池內(nèi)阻大小隨著電池類型不同而不同，如Ni-MH電池的內(nèi)阻通常為15～50mΩ，鉛酸蓄電池的內(nèi)阻為10mΩ。

對于電池內(nèi)阻來說，它與普通元件的電阻是不同的，電池是有源元件，在實際的檢測中多用專門內(nèi)阻儀進行阻值的檢測，常見的內(nèi)阻檢測儀的原理是采用交流法。其把電池等效于一個有源電阻，給被測電池通以恒定交流電流（通常為1000Hz、50mA），然后對其進行電壓采樣、整流濾波等一系列處理，從而測得比較精確的內(nèi)阻。

1.4安全性測試

根據(jù)國家技術(shù)安全法規(guī)定，電池的安全性能測試內(nèi)容包括耐過充、過放能力、短路、耐高溫、鉆孔試驗、力學性能等測試。

（1）耐過充、過放能力的測試在過充、過放情況下，密封的電池內(nèi)氣體過度累積，內(nèi)壓升高，如果超過設(shè)計極限，會發(fā)生爆裂，危及人身安全，這是不允許的。在電池設(shè)計中，通常采用負極過量的方式來避免氣體在電池內(nèi)部過度累積，在正極中加入反極物質(zhì)，進行反極保護。

測試電池的過充、過放能力，通常采用過放電和過充電法。過放電和過充電法試驗環(huán)境溫度為（25±5）℃，先以I1（A）電流進行放電，當某一電池達到放電終止電壓（2.52V）時，應該使用電池廠家提供的專用充電器，充電至充電終止電壓（4.2V）;再以I1（A）電流放電90min，觀察1h;最后，電池用I1（A）電流恒流充電至電壓達到企業(yè)技術(shù)條件中規(guī)定的充電終止電壓的1.5倍，并觀察1h。標準規(guī)定經(jīng)過以上兩種試驗后電池不得出現(xiàn)漏液、放氣、爆炸、起火和產(chǎn)生明顯形變等異?，F(xiàn)象。

（2）短路測試在短路測試時，電路可能會出現(xiàn)噴濺、泄漏等情況。一般應有較好的防護措施。常見的測試條件是將電池充足電，在室溫下將電池兩極短接1h，允許有泄漏發(fā)生，但電池不能起火或爆炸。

（3）耐高溫測試通常耐高溫測試溫度分為高溫、低溫兩個階段，高溫區(qū)測試即投入火中進行測試。低溫區(qū)包括兩種方法：一是將要測試的電池充滿電后投入沸水中并保持2h，電池必須無爆炸和泄漏;二是將充滿電的電池放人150℃的恒溫箱中保持10min，電池必須無爆炸和泄漏。

（4）鉆孔試驗在受到外界尖銳物體的沖擊時，電池可能會被刺破外殼，如果刺入物是金屬，則正負極會短路，帶來一定的危險。應進行鉆孔試驗，鉆頭通常為導電性的。測試條件：鉆頭直徑為1.0mm，徑向鉆穿，允許電池有漏液發(fā)熱，但不允許爆炸。由于此試驗屬于破壞性試驗，要有安全措施和設(shè)備，保證安全。

（5）力學性能測試常用的力學性能試驗有碰撞試驗與振功試驗。在（25±5）℃條件下，將電池從1.2m高度上跌落至水泥地面。觀察電池是否發(fā)生電解液泄出、爆炸情況，并不產(chǎn)生明顯的形變?nèi)毕荨?/p>

2驅(qū)動電機檢測

驅(qū)動電機繞組檢測：將檢測儀上的電機線圈端的三個線夾分別接在電機的三根相線上，順時針轉(zhuǎn)動電機，三個信號燈輪流閃爍即為正常，若出現(xiàn)不亮的則此繞組即為有故障。

驅(qū)動電機霍爾檢測：將檢測儀上的電機霍爾線端接到電機的霍爾線上，順時針轉(zhuǎn)動電機，三個信號燈應有亮滅變化，若出現(xiàn)常亮或者某一個不亮則表明有故障。

電機的相位角檢測：一般通過儀器上的60°和120°燈進行判別區(qū)分。

驅(qū)動電機相序檢測：以60°電動機相序檢測為例，用霍爾檢測儀的六芯插頭連接好電動機的六芯插件，驅(qū)動電機的5線為紅、黑、藍、綠、黃五種顏色，除了紅、黑引線必須正確連接之外，其他引線可以隨意連接。然后順時針轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機，當看到檢測儀的第二排二個指示燈交替發(fā)光，從左到右HA、HB、HC三個指示燈的狀態(tài)變化在100-110-111-011-001-00六個狀態(tài)循環(huán)。若狀態(tài)變化順序相反，則隨意換掉藍、綠、黃中的任意兩根引線，這時再進行順時針轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機，可看到從左到右HA、HB、HC三個指示燈的狀態(tài)變化為正確狀態(tài)。這時檢測儀的藍、綠、黃三根細線的正確順序狀態(tài)對應電動機的三根細線的顏色順序，此顏色順序即為霍爾HA、HB、HC的相序

結(jié)束語

隨著電動汽車的技術(shù)發(fā)展，對于電動汽車動力系統(tǒng)的檢測方法將會越來越簡單化、合理化、智能化。電動汽車動力系統(tǒng)工作原理有別于傳統(tǒng)車輛，其驅(qū)動電機和控制器特有的性能參數(shù)是影響整車性能的關(guān)鍵。

參考文獻

[1]GB-T31485-2015電動汽車用動力蓄電池-安全要求及試驗方法[S].2015-05-15.

[2]寧德發(fā).電動汽車結(jié)構(gòu)原理檢測維修[M].化學工業(yè)出版社，2019.

[3]王偉平，王斌，任紀良.新能源汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)環(huán)境可靠性測試研究[J].上海汽車，2013（2）：3.

[4]高松，唐鵬，孫賓賓，等.雙電機驅(qū)動電動車動力系統(tǒng)試驗平臺設(shè)計[J].河南科技大學學報（自然科學版），2017，38（5）：20.

[5]付翔，王紅雷，黃斌，等.電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試臺架設(shè)計[J].武漢理工大學學報（信息與管理工程版），2015，37（5）：571.

巨野縣正大機動車檢測有限公司 山東省巨野縣 274900