《電動汽車工程手冊 第八卷 測試評價》主要從整車和關鍵零部件兩個方面的測試評價工作展開，包含基本性能、功能控制、控制策略等整車層級以及關鍵零部件層級的開發(fā)性測試評價關鍵技術。本卷分別從測試目的、測試設備、參考標準、測試方法步驟、數(shù)據(jù)處理、評價指標和方法等方面闡述各層級開發(fā)性測試評價關鍵技術，目的在于通過測試評價數(shù)據(jù)的沉淀和積累真實反映車輛性能、策略、功能等層面的表現(xiàn)，通過挖掘和分析數(shù)據(jù)，探索標桿車型、競品車型的設計理念和技術亮點，為開發(fā)過程提供重要的數(shù)據(jù)支撐。部分章節(jié)還提供了典型工程實例，可供從事測試評價相關的工程師在實際工作中參考。
本手冊旨在梳理電動汽車現(xiàn)有技術成果、推動電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈全面發(fā)展，不僅可以為高等院校、汽車研究機構和企業(yè)工程技術人才培養(yǎng)提供非常有價值的教材和參考資料，而且可以直接服務于電動汽車產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新，希望能夠對深入推進供給側結構性改革、提高我國電動汽車產(chǎn)業(yè)研發(fā)自主創(chuàng)新能力、提升自主品牌零部件和整車企業(yè)的競爭力、培育汽車產(chǎn)業(yè)新動能作出貢獻。
《電動汽車工程手冊》指導委員會
《電動汽車工程手冊》編撰委員會
《電動汽車工程手冊》出版委員會
序
前言
本卷編寫與審稿人員
本卷前言
1.1 術語 …………………………………………………………… 1
1.1.1 純電動汽車相關術語 ………………………………… 1
1.1.2 混合動力電動汽車相關術語 ………………………… 6
1.1.3 燃料電池電動汽車相關術語 ………………………… 8
1.2 測試基礎 ……………………………………………………… 10
1.2.1 測量基礎知識 ………………………………………… 10
1.2.2 試驗設計理論 ………………………………………… 15
1.2.3 測試系統(tǒng)基本特性 …………………………………… 22
1.2.4 試驗數(shù)據(jù)采集與處理 ………………………………… 40
1.2.5 總線技術 ……………………………………………… 50
1.3 測試設備 ……………………………………………………… 69
1.3.1 傳感器 ………………………………………………… 69
1.3.2 純電動/ 混合動力汽車測試設備 …………………… 84
1.3.3 燃料電池汽車專用測試設備 ………………………… 98
1.3.4 零部件測試設備 ……………………………………… 102
1.4 測試工況 ……………………………………………………… 111
1.4.1 工況的定義與分類 …………………………………… 111
1.4.2 5 種常用工況 ………………………………………… 113
參考文獻 …………………………………………………………… 119
2.1 基本性能測試 ………………………………………………… 122
2.1.1 動力性測試 …………………………………………… 123
2.1.2 經(jīng)濟性測試 …………………………………………… 125
2.1.3 制動性能測試 ………………………………………… 130
2.1.4 NVH 測試……………………………………………… 132
2.1.5 電磁兼容性測試 ……………………………………… 135
2.1.6 整車電平衡測試 ……………………………………… 137
2.1.7 一般安全測試 ………………………………………… 139
第1 章
基礎知識
第2 章
純電動汽車
測試評價
XVI 電動汽車工程手冊 第八卷
測試評價
2.1.8 碰撞后安全測試 ……………………………………… 143
2.2 功能性測試 …………………………………………………… 144
2.2.1 E/E 架構測試 ………………………………………… 144
2.2.2 總線測試 ……………………………………………… 146
2.2.3 上下電測試 …………………………………………… 150
2.2.4 失效安全測試 ………………………………………… 152
2.2.5 電性能測試 …………………………………………… 155
2.2.6 充電功能測試 ………………………………………… 158
2.2.7 遠程監(jiān)控功能測試 …………………………………… 174
2.3 策略性測試 …………………………………………………… 176
2.3.1 驅動控制策略測試 …………………………………… 176
2.3.2 制動控制策略測試 …………………………………… 180
2.3.3 熱管理策略測試 ……………………………………… 182
2.3.4 附件管理策略測試 …………………………………… 189
2.3.5 測試案例 …………………………………………………191
2.4 展望 …………………………………………………………… 202
參考文獻 …………………………………………………………… 202
3.1 基本性能測試 ………………………………………………… 206
3.1.1 動力性測試 …………………………………………… 206
3.1.2 經(jīng)濟性測試 …………………………………………… 213
3.1.3 制動性測試 …………………………………………… 233
3.1.4 NVH 測試 …………………………………………… 235
3.1.5 電磁兼容性測試 ……………………………………… 242
3.1.6 整車電平衡測試 ……………………………………… 244
3.1.7 一般安全測試 ………………………………………… 244
3.1.8 碰撞后安全測試 ……………………………………… 244
3.2 功能性測試 …………………………………………………… 244
3.2.1 E/E 架構測試 ………………………………………… 245
3.2.2 總線測試 ……………………………………………… 245
3.2.3 上下電測試 …………………………………………… 245
3.2.4 失效安全測試 ………………………………………… 245
3.2.5 電性能測試 …………………………………………… 245
3.2.6 充電功能測試 ………………………………………… 245
3.2.7 遠程監(jiān)控功能測試 …………………………………… 245
3.3 策略性測試 …………………………………………………… 245
3.3.1 驅動控制策略測試 …………………………………… 246
3.3.2 制動控制策略測試 …………………………………… 254
3.3.3 熱管理策略測試 ……………………………………… 257
3.3.4 附件管理策略測試 …………………………………… 257
3.4 實車案例展示 ………………………………………………… 257
3.4.1 基本性能測試 ………………………………………… 257
3.4.2 功能性測試 …………………………………………… 262
第3 章
混合動力汽車測試評價
目 錄XVII
3.4.3 策略性測試 …………………………………………… 268
3.5 展望 …………………………………………………………… 308
參考文獻 …………………………………………………………… 309
4.1 燃料電池電動汽車動力性測試 ……………………………… 312
4.1.1 燃料電池電動汽車動力性客觀測試評價 …………… 312
4.1.2 燃料電池電動汽車動力性主觀測試評價 …………… 319
4.2 燃料電池電動汽車續(xù)駛里程及燃料經(jīng)濟性測試 …………… 322
4.2.1 續(xù)駛里程測試 ………………………………………… 322
4.2.2 氫氣消耗量測試 ……………………………………… 325
4.2.3 增程式燃料電池電動汽車能量消耗量測試 ………… 329
4.2.4 全功率燃料電池電動汽車能量消耗量測試 ………… 336
4.3 燃料電池電動汽車振動噪聲測試 …………………………… 338
4.3.1 電堆輔助系統(tǒng)振動噪聲測試方法 …………………… 338
4.3.2 進氣系統(tǒng)振動噪聲測試 ……………………………… 339
4.3.3 汽車車內(nèi)噪聲測試 …………………………………… 342
4.3.4 市區(qū)行駛條件下車輛噪聲測試 ……………………… 343
4.4 燃料電池電動汽車冷卻系統(tǒng)控制策略分析測試 …………… 344
4.4.1 起動暖機過程控制策略測試 ………………………… 345
4.4.2 行駛控制策略測試 …………………………………… 346
4.4.3 后冷卻控制策略測試 ………………………………… 348
4.5 燃料電池電動汽車整車熱管理系統(tǒng)性能測試 ……………… 349
4.5.1 燃料電池電動汽車熱平衡性能測試 ………………… 350
4.5.2 燃料電池電動汽車空調(diào)系統(tǒng)降溫性能測試 ………… 351
4.5.3 燃料電池電動汽車空調(diào)系統(tǒng)采暖性能測試 ………… 352
4.5.4 燃料電池電動汽車空調(diào)除霜除霧性能測試 ………… 353
4.6 燃料電池電動汽車的整車安全要求及測試 ………………… 355
4.6.1 車載氫系統(tǒng)安全要求 ………………………………… 355
4.6.2 燃料電池電堆/ 系統(tǒng)安全要求 ……………………… 356
4.6.3 電氣系統(tǒng)的安全要求 ………………………………… 357
4.6.4 功能安全要求 ………………………………………… 358
4.6.5 緊急情況下的安全要求 ……………………………… 358
4.6.6 車載氫安全測試 ……………………………………… 359
4.6.7 壓縮氫存儲條件及性能測試 ………………………… 363
4.6.8 車載氫系統(tǒng)的氫兼容性測試 ………………………… 366
4.6.9 氫氣排放測試 ………………………………………… 368
4.7 燃料電池電動汽車的環(huán)境適應性測試 ……………………… 369
4.7.1 低溫環(huán)境性能測試 …………………………………… 370
4.7.2 高濕測試 ……………………………………………… 373
4.7.3 海拔測試 ……………………………………………… 375
4.7.4 強化腐蝕測試 ………………………………………… 376
4.8 燃料電池電動汽車測試案例 ………………………………… 380
第4 章
燃料電池汽車測試評價
XVIII 電動汽車工程手冊 第八卷
測試評價
4.8.1 燃料電池電動汽車動力性測試案例 ………………… 380
4.8.2 百公里氫氣消耗量和續(xù)駛里程測試案例 …………… 383
4.8.3 燃料電池電動汽車低溫冷起動性能測試案例 ………… 384
4.8.4 燃料電池電動汽車噪聲測試案例 …………………… 388
4.8.5 燃料電池電動汽車氫氣排放測試案例 ……………… 389
4.9 展望 …………………………………………………………… 392
附錄 燃料電池電動汽車熱管理性能測試測試點及傳感器布置
清單 ………………………………………………………… 392
參考文獻 …………………………………………………………… 394
5.1 整體試驗準備 ………………………………………………… 398
5.2 電機系統(tǒng)一般性參數(shù)測試 …………………………………… 399
5.2.1 電機定子繞組冷態(tài)直流電阻測試 …………………… 400
5.2.2 電機系統(tǒng)絕緣電阻測試 ……………………………… 401
5.2.3 電機系統(tǒng)耐電壓測試 ………………………………… 403
5.2.4 電機超速測試 ………………………………………… 407
5.3 基于臺架的電機系統(tǒng)性能參數(shù)測試 ………………………… 408
5.3.1 電機溫升測試 ………………………………………… 408
5.3.2 工作電壓范圍測試 …………………………………… 410
5.3.3 電機系統(tǒng)輸入輸出特性測試 ………………………… 411
5.4 電機系統(tǒng)安全性和環(huán)境適應性測試 ………………………… 419
5.4.1 安全性測試 …………………………………………… 419
5.4.2 環(huán)境適應性測試 ……………………………………… 420
5.5 電機系統(tǒng)可靠性測試 ………………………………………… 425
5.6 電機系統(tǒng)電磁兼容測試 ……………………………………… 428
5.7 測試示例 ……………………………………………………… 436
5.8 展望 …………………………………………………………… 445
參考文獻 …………………………………………………………… 446
6.1 單體蓄電池試驗 ……………………………………………… 449
6.1.1 單體蓄電池測試平臺 ………………………………… 450
6.1.2 通用測試程序 ………………………………………… 451
6.1.3 基本信息檢查和基本參數(shù)測量 ……………………… 452
6.1.4 電性能試驗 …………………………………………… 454
6.1.5 安全性試驗 …………………………………………… 464
6.2 蓄電池包/ 系統(tǒng)試驗 ………………………………………… 470
6.2.1 試驗測試平臺 ………………………………………… 472
6.2.2 通用測試程序 ………………………………………… 474
6.2.3 基本信息檢查和基本參數(shù)測量 ……………………… 485
6.2.4 電性能試驗 …………………………………………… 485
6.2.5 BMS 控制方法試驗…………………………………… 502
6.2.6 BMS 功能保護試驗…………………………………… 515
6.2.7 環(huán)境適應性試驗 ……………………………………… 518
第5 章
電機系統(tǒng)測試評價
第6 章
動力蓄電池測試評價
目 錄XIX
6.2.8 安全性試驗 …………………………………………… 526
6.3 解析試驗 ……………………………………………………… 537
6.3.1 基本信息解析 ………………………………………… 537
6.3.2 CAN 通信信息解析 …………………………………… 541
6.3.3 傳感器信號解析 ……………………………………… 541
6.4 展望 …………………………………………………………… 544
參考文獻 …………………………………………………………… 545
7.1 測試對象 ……………………………………………………… 547
7.1.1 燃料電池堆 …………………………………………… 547
7.1.2 燃料電池系統(tǒng) ………………………………………… 548
7.2 燃料電池堆參數(shù)確認與測量 ………………………………… 549
7.3 燃料電池堆安全性測試 ……………………………………… 550
7.3.1 氣密性測試 …………………………………………… 550
7.3.2 壓力測試 ……………………………………………… 553
7.3.3 絕緣電阻測試 ………………………………………… 554
7.4 燃料電池堆性能測試 ………………………………………… 555
7.4.1 極化曲線測試 ………………………………………… 555
7.4.2 額定功率測試 ………………………………………… 558
7.4.3 峰值功率測試 ………………………………………… 559
7.4.4 反應氣（氫氣、空氣）利用率測試 ………………… 559
7.4.5 燃料電池堆效率測試 ………………………………… 561
7.4.6 操作參數(shù)對性能的影響測試 ………………………… 563
7.4.7 單電池一致性測試 …………………………………… 563
7.5 燃料電池堆低溫存儲與啟動測試 …………………………… 564
7.5.1 低溫存儲測試 ………………………………………… 564
7.5.2 低溫啟動測試 ………………………………………… 565
7.6 燃料電池堆沖擊、振動測試 ………………………………… 566
7.6.1 沖擊測試 ……………………………………………… 566
7.6.2 振動測試 ……………………………………………… 568
7.7 燃料電池堆測試實例 ………………………………………… 569
7.7.1 基本參數(shù)測試 ………………………………………… 569
7.7.2 安全性測試 …………………………………………… 569
7.7.3 性能測試 ……………………………………………… 570
7.8 燃料電池系統(tǒng)測試準備 ……………………………………… 575
7.8.1 燃料電池系統(tǒng)測試條件 ……………………………… 575
7.8.2 測試狀態(tài)的規(guī)定 ……………………………………… 575
7.8.3 測量誤差的規(guī)定 ……………………………………… 576
7.8.4 浸機及熱機處理方法 ………………………………… 576
7.9 燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能測試 ………………………………… 577
7.9.1 穩(wěn)態(tài)特性測試 ………………………………………… 577
7.9.2 額定功率特性試驗 …………………………………… 578
7.9.3 峰值功率特性試驗 …………………………………… 578
第7 章
燃料電池堆與系統(tǒng)測試評價
XX 電動汽車工程手冊 第八卷
測試評價
7.9.4 穩(wěn)態(tài)性能指標 ………………………………………… 579
7.10 燃料電池系統(tǒng)啟動特性試驗 ……………………………… 579
7.10.1 常溫啟動特性試驗方法 …………………………… 580
7.10.2 低溫冷啟動特性測試 ……………………………… 582
7.10.3 啟動特性的評價 …………………………………… 583
7.11 燃料電池系統(tǒng)動態(tài)特性測試………………………………… 584
7.11.1 動態(tài)響應特性 ……………………………………… 584
7.11.2 動態(tài)循環(huán)特性 ……………………………………… 584
7.11.3 動態(tài)平均效率特性測試 …………………………… 585
7.11.4 氫氣排放特性測試 ………………………………… 586
7.12 燃料電池系統(tǒng)安全性測試 ………………………………… 589
7.12.1 緊急停機功能測試 ………………………………… 589
7.12.2 氣密性測試 ………………………………………… 589
7.12.3 絕緣性測試 ………………………………………… 590
7.13 展望 ………………………………………………………… 591
附錄 ………………………………………………………………… 591
附錄1 燃料電池堆振動工況 ……………………………… 591
附錄2 燃料電池系統(tǒng)循環(huán)工況 …………………………… 594
附錄3 燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能相關數(shù)據(jù)的計算 ………… 595
參考文獻 …………………………………………………………… 598
8.1 非車載充電機測試 …………………………………………… 602
8.1.1 基本結構 ……………………………………………… 602
8.1.2 電氣性能測試 ………………………………………… 602
8.1.3 安全保護功能測試 …………………………………… 607
8.1.4 電氣安全性能測試 …………………………………… 609
8.1.5 氣候環(huán)境測試 ………………………………………… 610
8.1.6 機械強度測試 ………………………………………… 612
8.1.7 電磁兼容測試 ………………………………………… 613
8.1.8 溫升測試 ……………………………………………… 615
8.1.9 IP 防護測試 …………………………………………… 616
8.1.10 噪聲測試 …………………………………………… 617
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