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新能源汽车电机驱动系统环境可靠性测试研究

发布日期:2023-02-03新闻来源:威衡科技

随着能源危机的加剧以及人们对清洁能源的向往,国家和各行业机构投入大量的资源进行纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等新能源汽车的研究,而新能源汽车的三大关键技术为电源、电机和电控,对于电源部分尤其是能量存储系统(如动力电池)已经有相对成熟的测试方案与设备(如国际上有先进的电池模拟器,可对动力电池进行充放电试验)。

车载供电系统可采用燃料电池系统、汽柴油发动机-发电机系统或者代用燃料发动机-发电机系统,能量存储系统可采用化学蓄电池、超级电容或飞轮储存系统等储能系统。主驱动电机系统主要由电机和控制器组成,它的任务是在驾驶员的控制下高效率地将蓄电池的电能转化为车轮的动能,或者将车轮的动能反馈到蓄电池中。

电机驱动系统是电动汽车的心脏,其可靠性直接影响着电动汽车是否能广泛应用。因此有必要对电机进行可靠性测试,以保证电机驱动系统有足够的平均寿命。

新能源汽车驱动电机的可靠性测试,主要是验证电机是否满足可靠性要求的验证性试验,属于一定水平下、一定可靠度的平均寿命(平均无故障工作时间)的验证性试验,即测试平均无故障工作时间是否满足设计要求,是电机可靠性测试的目的所在。根据试验方案的不同,寿命试验分为完全寿命试验和截尾寿命试验。 

完全寿命试验是让所有试验电机工作到发生故障为止,更能反映电机寿命的实际分布情况,更适合做现场试验来验证寿命分布类型。

截尾寿命试验又分定时截尾和定数截尾两种,定时截尾试验是达到规定时间截止试验,定数截尾试验是达到规定数目的电机发生故障时截止试验,对于电机的轻微故障可以短时间排除,继续试验,严重故障的电机能以很快投入新样品替代试验,因此适合采用无替代的截尾试验。

新能源汽车电机的可靠度一般较高,电机的寿命会特别长,采用完全寿命试验比较不现实,因此电机一般采用截尾寿命试验。根据是否改变影响寿命的实际应力,寿命试验分为常规寿命试验和加速寿命试验。常规寿命试验是在模拟电机实际工作环境应力的前提下进行寿命试验。加速寿命试验是在不改变电机失效机理的前提下,增加影响电机失效的应力寿命试验。常规寿命试验是真实的模拟电机的实际运行情况,准确性高,但是试验时间相对较长,耗费人力和物力,对技术研发和电机投入量产都是一个障碍。加速寿命试验时间短、耗费小,且寿命的预测都是一定的预估,因此一般采用合理(不改变电机失效机理)的加速实验,来快速衡量电机的寿命。


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