電動車動力總成/傳動系測試系統幫助車企兌現混動汽車和電動車承諾的能效優勢。（SAKOR）

要實現有效的混合動力/電動車測試系統，必須增加測試大功率再生電驅系統、高壓電池和充電系統的功能，以及與智能控制模塊通信的功能。

交通運輸市場對混合動力和電動車技術的興趣與日俱增。為了兌現承諾的能效優勢和環保特性，企業必須在設計和生產期間開展專門針對這些車的傳動系和組件測試。

混動和電動車傳動系統的一些特點使其測試與純內燃機系統的標準測試大相徑庭。由于前者使用的是再生制動系統，因此通常要求增加交流逆變器技術和更為復雜的變速箱。

SAKOR Technologies總裁Randal Beattie（SAKORTechnologies） 此外，這些車輛還通常具備數個模塊控制單元（MCU）——本質上就是小型車載計算機，用于控制主要子系統的功能，如發動機、變速箱和充電系統。為正確測試這些組件，測試系統需要能夠通過高速車載網絡與其中的一個或多個單元進行通信。為此，需要相應的技術來確保混動汽車和電動車所承諾的能效優勢得到正確的測試和實現。

混動/電動車的傳動系測試類型混動或電動車的傳動系測試通常在車輛研發期間分階段進行，每個階段的測試都發揮著重要作用。 工程測試——只有確保精確測量，設計工程師才能夠最大程度地提高其工程設計的效率。大多數車輛采用逆變器驅動的三相交流電機，因此使用精密的功率分析儀才能夠正確測量諧波含量較大的三相交流電功率。由于需要測試和協調許多元件，這些測試系統往往相當復雜且極為精密。 過程中測試和下線測試——生產制造的下線測試通常用于驗證生產過程中是否產生缺陷，以及各組件是否按照規范運行。一般測試包括操作驗證、快速性能測試，以及驗證高壓電氣系統是否正確隔離、從而能夠在車內安全使用的嚴格測試。 過程中測試也可用于測試生產線上的部分總成。實施過程中測試可提高生產效率，并顯著減少瑕疵組件進入成品的幾率。 質量控制測試——通常選取一定比例的組件進行質量控制（QC）測試，用于檢驗組件是否在規定的范圍內運行且相對無瑕疵。例如，叉車公司可對一批進口電機進行QC測試，以檢驗供應商交付的電機是否按照規范運行，且不會在現場頻頻出現故障。由于測試項目不像工程系統測試那樣繁多，精確度要求也相對較低，因此此類測試系統通常并不那么復雜。

電氣系統測試傳統的內燃機測試通常需要測量速度、扭矩，以及一些溫度、壓力和流量參數。在內燃機測試中，對速度和扭矩的控制精度通常不作非常嚴格的要求，因此用于標準內燃機測試的測功器（如液壓和渦流測功器）不適用于精度要求較高的混動或電動車動力總成的測試，也不適用于再生（電機）運行模式的測試。

安裝在一級供應商工廠的電動車電機生產測試臺。（SAKORTechnologies） 混動和電動車測試系統不僅必須提供傳統測試系統具備的所有功能，還需要增加測試大功率再生電驅系統、高壓電池系統和充電系統的功能，以及與各種智能控制模塊進行通信的能力。 一個明顯的趨勢是，許多大型混動/電動傳動系越來越傾向于使用電壓和效率更高的驅動系統。從傳統12/24 V直流電力系統向240V交流電系統轉變后，通常僅需要原系統八分之一或以下的電流就能夠產生相同的功率。這種做法不僅可以提高效率，還能減少輸電線纜的體積和重量，以及組件的體積。目前許多傳動系設計的額定電壓在800 V或以上，進一步提高了車輛的能效。 混動和電動車使用四象限電機和/或逆變器技術，這意味著電機可以控制兩個方向的速度或扭矩，以實現正向和反向加速、行駛和減速。因此，若要模擬和測試混動或電動車的所有運行模式，一臺能夠在兩個方向上提供驅動或負載的四象限電機測功器不可或缺，而標準測功器則無法對再生制動模式下的系統進行測試。 建造高效交流電系統時一般利用三相逆變器技術精確控制系統內的電機。交流電系統往往具有較高的效率，但在電力輸出的過程中也會產生大量諧波失真。因此，除電機測功器外，混動或電動車測試系統一般還需安裝三相功率分析儀，且該設備必須專門用于測量出現大量諧波失真的大功率電氣值。 為滿足測試系統全面測試混動和電動車驅動系統的需求，SAKOR公司開發了名為HybriDyne的綜合測試系統，用于評估混動汽車傳動系各方面的性能、效率和耐用性，涵蓋電氣輔助（并聯式混動）、柴油電動（串聯式混動），以及純電系統。

DynoLab 可適用于電動動力總成測試的所有方面，包括電機、逆變器、電池和其他動力總成元件。（SAKORTechnologies） HybriDyne集成了SAKOR DynoLab動力總成和電機數據采集與控制系統的組件。在與一臺或多臺 AccuDyne交流電機測功器、單臺或多臺精密功率分析儀配合使用的情況下，模塊化的HybriDyne僅憑一個系統就可以對單個機械和/或電氣組件、集成的子總成和整個傳動系進行測試。

高壓電池仿真和測試高壓電池和充電系統是混動或電動車的關鍵組成部分。為了準確測試混動或電動汽車的高壓傳動系，測試系統必須提供精確、可重復的高壓直流電。由于電池性能會因充電狀態、環境條件和使用年限發生變化，因此通常不能為混動或電動車測試系統的直流組件供電。現成電源無法滿足供電要求，因為此類電源無法吸收再生系統的電能，使用后可能會受損或毀壞。

SAKOR 開發了固態電池模擬器/測試系統，專門用于測試高壓電池，并在電力傳動系統環境中進行模擬。（SAKORTechnologies） 為此，SAKOR開發了一種固態電池仿真器/測試系統，專門用于測試混動汽車的高壓電池，并可在電動傳動系環境中對其進行模擬。該系統的核心是一個高效的線性再生直流電源。在再生模式下，吸收的電能并非像在上一代測試系統中作為廢熱耗散，而是能夠回饋至交流電源。這種方法顯著提高了測試系統的功率效率，并減少了整體運行成本。 如與DynoLab結合使用，固態電池仿真器/測試系統便可精確模擬高壓電池在實際條件下的反應。不過，由于它不受電荷狀態變化的影響，因此可以提供可重復的結果。同樣的設備在用作電池測試系統時，可為電池提供與真實車輛在真實道路上行駛時相同的充放電模式。 搭配再生直流電源的交流測功器具有一項優勢，即當兩者耦合時，一個裝置吸收的電能可以重新循環到系統中的另一個裝置，從而大幅降低從交流電源獲取的電能（高達85%至90%）以及總運行成本。此外，較低的維護需求也進一步降低了運行成本。

與控制模塊進行通信與各微程序控制器（MCU）進行通信是混動或電動車測試系統必備的另一項功能。在過去，發動機主要利用節氣門和點火裝置控制，現在則是利用發動機控制單元（ECU）。因此，車輛可能配備單獨的MCU控制電驅動系統，也可能配備數個MCU來管理變速箱和/或充電系統。 這些單元之間通常通過CAN、LIN、FlexRay等高速車載網絡傳達命令和/或傳輸數據。為正確測試此類復雜的傳動系配置，測試系統必須具備同時與這些控制單元進行高效通信的能力。 汽車、重型設備、軍事和航空航天行業都對混動和電動車改善環境的承諾充滿期待。為了兌現這一承諾，必須實施能夠滿足這些技術需求的測試項目。 本文由SAKOR Technologies總裁Randal Beattie撰寫。