纯电动客车三电系统台架联调测试研究

汪双柱

（中兴智能汽车有限公司，广东 珠海 519040）

前言

在纯电动客车开发过程中，整车三电系统的联调测试验证是一项关键工作。为保证产品的质量与性能，需开展CAN网络验证、三电系统功能测试验证、整车控制策略的验证与优化[1-2]、整车性能的验证与优化等工作。

客车产品往往都是根据订单小批量地生产和交付，而客户的要求不尽相同，不同批次的产品往往又会有或大或小的变更，这就导致了各个批次的产品均需要开展联调测试工作。这些工作通常都是在整车下线后进行，复杂又耗时。同时订单产品常常面临较大的交付压力，联调测试成为产品交付的瓶颈之一。

本文基于某款纯电动城市客车的联调测试工作，提出了一套三电系统台架联调测试方法，在样车下线前就在试验台架上开展系统级联调测试和优化工作，减少了整车联调测试验证工作量，提高了测试验证质量，为纯电动客车的产品质量和交付质量都提供了有力支持。

1 测试系统的搭建

1.1 测试系统构成

台架联调的测试对象包括整车控制器、动力电池系统、驱动电机系统、辅驱系统（油泵、气泵、DC/DC 等）等。测试系统方案如图1 所示。测试过程中各系统参照实车状态进行布置。

图1 测试系统方案示意图

1.2 驱动电机系统测试平台

驱动电机系统是纯电动客车的动力系统，其性能，尤其是外特性、系统效率及控制精度对整车的动力性、续驶里程和能量消耗率有着很大影响[3]。电机性能测试依托驱动电机测试台完成[4-5]，其主要由模拟电源、测功机、测控系统、转速扭矩和电压电流测量装置及冷却系统等组成。

1.3 硬线信号的模拟

测试过程中，需要模拟整车控制器的部分数字量及开关量输入信号，如油门信号、制动信号、钥匙开关信号、手刹信号、干燥器信号等。因此制作硬线模拟装置，采用电子旋钮开关模拟油门和制动信号，采用翘板开关模拟开关信号，并用发光二极管模拟整车控制器输出开关信号。

1.4 CAN 网络屏蔽处理

部分零部件（如油泵）并不适合在台架上调试验证，但若不安装该零部件又会导致系统报警而无法上电测试。故制作一个转发网关，转发整车控制器CAN 报文至电池及主辅驱系统，将电池及主辅驱系统的部分故障屏蔽并将CAN 报文转发至整车控制器，保证联调工作的顺利进行。

1.5 冷却系统处理

考虑到测试的复杂性和必要性，未安装冷却水泵及散热风扇，而是利用驱动电机测试台的冷却系统对电机系统及辅驱控制器进行冷却。根据整车控制策略，冷却水温度采用较为极限的55 ℃。

2 驱动电机系统性能测试结果分析

2.1 驱动电机系统外特性测试结果分析

驱动电机系统外特性测试结果如图2 所示，可以看出，

图2 驱动电机外特性曲线

无论额定扭矩和功率，还是峰值扭矩和功率，均达到设计要求。同时测得额定和峰值工况下最大扭矩误差为1.98%，控制精度较高，满足设计要求，有利于整车动力性能的实现。

2.2 系统效率测试结果分析

电动状态下系统效率map 如图3 所示。系统最高效率为96.5%，系统的高效工作区（效率≥80%）的占比为96.5%，最高效率和高效区占比均较高，对整车能耗达标较为有利。

图3 驱动电机外特性曲线

3 三电系统联调测试结果分析

3.1 系统上下电逻辑验证

经过对整车控制器、主辅驱控制器软件程序的多轮优化和调整，系统顺利实现上下高压电，其中高压上电流程如图4 所示。分析报文数据，上下电逻辑正确，报文数据正常。

图4 高压上电流程

3.2 行车功能检查及工况测试验证

利用油门和制动踏板模拟装置检查系统行车功能，系统能够正常执行前进和后退指令。

采集相似车型在实际路面上的转速转矩信号数据，在台架上进行工况模拟测试，如图5 所示，结果显示系统正常工作，未触发报警，未出现限功率的情况。

图5 工况模拟测试运行曲线

3.3 其他调试验证

另外，对三电系统还进行了档位切换逻辑、制动优先、应急下电、系统故障处理、水泵及散热风扇使能等方面的调试验证，均满足系统策略要求。

4 结论

通过开展三电系统台架联调测试，部分整车联调测试的工作在样车下线前就已完成。和以往车型对比，该车型整车联调测试验证较为顺利，验证较为充分，验证周期降低了40%左右，产品顺利交付。运用本文三电系统台架联调测试方法，对纯电动客车的产品质量和交付质量都有明显的积极作用。