关键词：新能源汽车；电池电机电控；试验检测研究
引言
电池电机电控作为新能源汽车的关键零部件,其试验检测技术在新能源汽车企业中受到高度重视。在概述新能源汽车电池电机电控专项检测标准的基础上,以某型锂离子动力电池、电机及其控制器为例,对其试验检测技术进行介绍,并指出在试验检测中需要注意的问题,为国内新能源汽车企业开展相关试验检测提供技术支撑。
1新能源汽车电池电机电控试验检测的重要性
现阶段，人们的节能环保意识逐渐增强，促进了新能源汽车行业的发展。电机、电控、电池是新能源汽车电力系统的重要组成部分。在2009年。我国已经制定了新能源汽车的管理规则，并对电池、电机、电控的检测提出了要求：1）在新能源汽车在使用过程中，如果电池产品性能有问题，会影响汽车的使用寿命，容易出现汽车电力系统老化快的问题，影响汽车的可靠性，并且在充电过程中容易出现安全问题。工作人员需要对新能源的电池进行实验检测，确保其在实际运行过程中不会出现问题。2）在新能源汽车的电力系统中，电机的能耗直接决定了固定电池容量情况下的续航里程，电机、电控制造水平直接影响整车的性能和成本。为降低新能源汽车的开发、使用成本，工作人员需要对其中的电池、电机、电控进行试验检测，从而促进相关产业的发展。
2优化措施分析
2.1电池管理系统（BMS）测试
一般来说，在软件功能的开发过程中，需要进行电池管理系统（BMS）测试。自动驾驶系统偏向于使用C语言进行不同的软件设计，成熟的电动汽车控制系统大部分都是以模型为基础的软件开发。MBD开发有更显著的优势，可以通过图形方式表达复杂的逻辑，并增强代码的可移植性、可读性等，成熟的代码可以形成工具链，使手工代码产生的低级错误大幅度减少了。在基于模型的软件开发环节中，依据系统需求规定了多项测试，包括MIL、SIL、PIL等。整车耐久测试由标定工程师负责，不过其成本较高，需要的测试场地较大，很难频繁进行。在恶劣环境下进行测试，可以充分验证，零部件功能、性能等，及时发现更多问题。其中，低温耐久性测试主要是对冷启动性能的测试，可以在低温测试环境下全面验证电池包加热功能、电池的低温充放电能力；高温耐久测试可以验证电池高温环境下充放电能力、电池包冷却功能及过热保护等；高温+高湿环境耐久测试，可以测试零部件在潮湿高温环境下是否会出现腐蚀。此外，盐水测试是指将电池放在5%盐水中浸泡，观察电池功能是否正常。由于当前大部分新能源汽车使用防水防尘等电池包，一般都能经受这种测试。
2.2冷却运行特性
在实验准备阶段，为了使得电池充满电量并能够达到一定起始电池温度，采用充电、充-放电以及环境温度舱升温等不同方式。根据电池产热行为分析，在这个过程中，电化学反应热和焦耳热占主导，伴随着副反应热和电极极化热以及外界传热等形式，将电池加热到恶劣起始工况；在试验阶段，研究冷却过程的启动、运行特性，掌握电池的降温速率、影响因素及温度分布等。对于电池的负载工况，根据整车适用环境、目标市场、行驶模式、热管理需求等制定，可以分恶劣家是工况、普通驾驶工况等分别对电池热管理系统的冷却特性进行考察。本文将以热启动、NEDC(新欧洲驾驶循环)、低速爬坡三种工况为例进行分析。（1）热起动假定在夏季高温环境下，车辆静态停置后利用充电站或家庭用电为电池进行预冷却，以便车辆行驶时充分利用电池满电量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此工况未对乘客舱制冷，只是针对电池自身的冷却降温，用于探究电池的降温速率、内部温差、水温变化状态等。为保证压缩机吸气压力，将压缩机转速调节到最低转速1200r/min。冷却过程冷却液温度为10~15℃，经过75min，电池最大温度从45℃降低到30℃，而电池最低温度提前25min即可达到，这主要是源于电池组内的温度不一致性的存在。而随着冷却过程不断进行，电池间的温差也逐渐显出扩大趋势，如1200s的2℃，4800s处的7℃，但此后水温也基本稳定，温差也相对比较小，也说明电池模块内部以及模块与冷却板之间的传热基本平衡，从而达到稳定状态。（2）NEDC工况在普通行驶工况下，电池冷却需求和乘客舱制冷需求可能同时存在，一方面维持电池正常工作，另外也要满足乘客的舒适性，空调系统处于双蒸模式，系统负荷较大，可以考察该工况下的电池冷却效果。在双蒸工况下压缩机按照最大转速运行，电流变化曲线以及温度变化曲线可以看出，冷却液温度迅速下降，15min后可接近10℃；约在44min后，电池最高温度从36℃下降到30℃，在此工况下，电池既要满足动力输出，也要给压缩机提供电力；此后，切断冷却器，电池冷却停止，冷却液温度回升，但电池温度仍维持下降趋势，因为冷却板表面与电池之间仍然存在温度梯度和传热行为，下降速率也逐渐放缓。
2.3电池检测
对于电池检测分为多项内容，分别是常温、高温和电容量包括恢复能力的实验检测，而这些检测内容属于常规检测，不会有太大问题，最容易出现问题的是低温情况下出现电容不饱和的情况。同时在具体的检测中，针对电池检测应该分为两个方向，其一为安全性检测，具体做法是模拟电池的外部环境，分别采用过充电、过放电、加热等方法来让测试电池的工作性能，而统计当前电池的具体工作情况，出现此类问题的概率较小，大部分电池在安全性上所体现的更多是体现在短路、针刺情况，一旦出现电池挤压或者针刺等现象容易导致电池起火等现象，一些严重的甚至引发严重事故。在具体的检测中，出现此类现象都代表电池无法满足其正常的工作性能，也是比较严重的电池故障；其次为电池的一致性检验，一致性具体为根据现象标准进行的检验测试，包括检查电池电容的标准差和电压的标准差，通过这两个数值来测定电池的一致性问题，对于一致性的问题，当前尚且没有明文规定针对这方面的内容，更多是为了积累当前新能源汽车的相关电池数据，同时对于某一单体电池进行放电容量的分析，而伴随着各种经验的逐渐累积，也会增加电池一致性的追求。总体来说，多方面进行电池功能性的探讨，也会对其使用及发展带来有效性帮助。
结语
伴随着新能源汽车产业的发展，这个行业已经成为了国家及地方优先扶持的产业类型，伴随着社会目光的投入，其自身的质量体系及控制体系也会更加标准，其所配套的试验检测技术也会在不断的发展和进步。在这样的大背景下，要求相关企业不断的加大研发力度，增加技术试验，提高产品竞争力。从长远角度来看，新能源汽车是汽车发展的必然途径，而当前制约这项技术更好的主要就是能源问题，如何针对能源问题进行有效的解决，也是当前最为重要的内容。因此，展开了此次研究，望通过这次研究，为新能源汽车的发展及应用带来帮助。
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论文作者:李宁
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第19期
论文发表时间:2020/3/16
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