CN109143067A - 电动汽车驱动电机耐久测试方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

电动汽车驱动电机耐久测试方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电动汽车驱动电机耐久测试方法、装置、设备和存储介质，其中，所述电动汽车驱动电机耐久测试方法包括S10：控制驱动电机按照第一设定工况运行，并对应获取所述驱动电机的第一运行参数；S20：控制驱动电机按照第二设定工况运行，并对应获取所述驱动电机的第二运行参数；以及，S30：根据所述第一运行参数和所述第二运行参数，按照设定可靠性试验标准中设定的可靠性评定方法，对所述驱动电机进行评定，其中，所述第一设定工况为所述设定可靠性试验标准中设定的工况。本发明提供的技术方案中，通过设置第一设定工况和第二设定工况，可延长测试时间、增加测试的工况复杂度，使评定合格的驱动电机具有更强的耐久性能。

Description

电动汽车驱动电机耐久测试方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及电动汽车性能测试的技术领域，特别涉及一种电动汽车驱动电机耐久测试方法、装置、存储介质和设备。
背景技术
现有的电动汽车驱动电机要求具有更高的产品质量，因此在出厂前需要进行严格的驱动电机耐久性测试，以避免驱动电机以及电动汽车在实际使用过程中发生故障。现有的电动汽车驱动电机的耐久性测试一般是将所述驱动电机处于试验环境中进行常规指标以及超常规指标地运行，使所述驱动电机的缺陷在短时间内即可呈现，但试验环境一般设定为理想工况，所述理想工况的构成比较简单，例如保持所述驱动电机的转速恒定不变，无法模拟电动汽车实际的行驶工况，使得测试结果不够可靠全面。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种电动汽车驱动电机耐久测试方法、装置、设备和存储介质，旨在解决现有电动汽车驱动电机的耐久性测试工况简单且测试时间短，使得耐久性测试结果不够可靠全面的问题。
为实现上述目的，本发明提出的电动汽车驱动电机耐久测试方法，具体包括以下步骤：
S10：控制驱动电机按照第一设定工况运行，并对应获取所述驱动电机的第一运行参数；
S20：控制驱动电机按照第二设定工况运行，并对应获取所述驱动电机的第二运行参数；以及，
S30：根据所述第一运行参数和所述第二运行参数，按照设定可靠性试验标准中设定的可靠性评定方法，对所述驱动电机进行评定；
其中，所述第一设定工况为所述设定可靠性试验标准中设定的工况。
优选地，所述设定可靠性试验标准为国家标准GB/T29307。
优选地，所述第二设定工况为在国家标准GB/T18386中设定的NEDC循环下：
当所述驱动电机功率正常时，控制所述驱动电机按照峰值转矩运行；以及，
当所述驱动电机功率过载时，控制所述驱动电机按照峰值功率运行。
优选地，所述步骤S20包括：
控制驱动电机按照第二设定工况运行，直至所述驱动电机达到设计寿命里程数，并对应获取所述驱动电机的第二运行参数。
优选地，在所述步骤S20中，所述第二运行参数为所述驱动电机在转速非零时对应的运行相关参数。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电动汽车驱动电机耐久测试装置，所述电动汽车驱动电机耐久测试装置包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电动汽车驱动电机耐久测试程序，所述电动汽车驱动电机耐久测试程序被所述处理器执行时实现如上所述的电动汽车驱动电机耐久测试方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电动汽车驱动电机耐久测试设备，所述电动汽车驱动电机耐久测试设备包括如上所述的电动汽车驱动电机耐久测试装置。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有电动汽车驱动电机耐久测试程序，所述电动汽车驱动电机耐久测试程序被所述处理器执行时实现如上所述的电动汽车驱动电机耐久测试方法的步骤。
本发明提供的技术方案中，通过在第一设定工况后加设第二设定工况，可以延长电动汽车驱动电机的耐久性测试时间，同时可以增加所述电动汽车驱动电机的耐久性测试工况的复杂度，更符合所述电动汽车驱动电机的实际运行工况，使得经评定合格的所述电动汽车驱动电机具有更高的耐久性能和更强的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电动汽车驱动电机耐久测试装置的结构示意图；
图2为本发明提供的电动汽车驱动电机耐久测试方法的一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
下述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本文中，单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到下述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明中电动汽车驱动电机耐久测试装置的结构示意图。
如图1所示，所述电动汽车驱动电机耐久测试设备包括电动汽车驱动电机耐久测试装置，其中，所述电动汽车驱动电机耐久测试装置可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对电动汽车驱动电机耐久测试装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电动汽车驱动电机耐久测试程序。
在图1所示的电动汽车驱动电机耐久测试装置中，网络接口1004主要用于连接终端设备，与终端设备进行数据通信；用户接口1003主要用于接收管理员的输入指令；所述电动汽车驱动电机耐久测试装置通过处理器1001调用存储器1005中存储的电动汽车驱动电机耐久测试程序，并执行以下操作：
S10：控制驱动电机按照第一设定工况运行，并对应获取所述驱动电机的第一运行参数；
S20：控制驱动电机按照第二设定工况运行，并对应获取所述驱动电机的第二运行参数；以及，
S30：根据所述第一运行参数和所述第二运行参数，按照设定可靠性试验标准中设定的可靠性评定方法，对所述驱动电机进行评定；
其中，所述第一设定工况为所述设定可靠性试验标准中设定的工况。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动汽车驱动电机耐久测试程序，还执行以下操作：
所述设定可靠性试验标准为国家标准GB/T29307。。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动汽车驱动电机耐久测试程序，还执行以下操作：
所述第二设定工况为在国家标准GB/T18386中设定的NEDC循环下：
当所述驱动电机功率正常时，控制所述驱动电机按照峰值转矩运行；以及，
当所述驱动电机功率过载时，控制所述驱动电机按照峰值功率运行。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动汽车驱动电机耐久测试程序，还执行以下操作：
所述步骤S20包括：
控制驱动电机按照第二设定工况运行，直至所述驱动电机达到设计寿命里程数，并对应获取所述驱动电机的第二运行参数。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电动汽车驱动电机耐久测试程序，还执行以下操作：
在所述步骤S20中，所述第二运行参数为所述驱动电机在转速非零时对应的运行相关参数。
基于上述硬件结构，本发明提出了一种电动汽车驱动电机耐久测试方法，所述电动汽车驱动电机耐久测试方法通过在第一设定工况后加设第二设定工况，可以延长电动汽车驱动电机的耐久性测试时间，同时可以增加所述电动汽车驱动电机的耐久性测试工况的复杂度，更符合所述电动汽车驱动电机的实际运行工况，使得经评定合格的所述电动汽车驱动电机具有更高的耐久性能和更强的可靠性。
请参照图2，为本发明提供的电动汽车驱动电机耐久测试方法的一实施例。
本发明提供的一种电动汽车驱动电机耐久测试方法，尤其适合纯电动汽车驱动电机的耐久性测试，例如多种规格的纯电动商用车以及纯电动乘用车等。为方便说明，以下简称所述电动汽车的驱动电机为所述驱动电机。请参阅图1，在本实施例中，所述电动汽车驱动电机耐久测试方法具体包括以下步骤：
S10：控制驱动电机按照第一设定工况运行，并对应获取所述驱动电机的第一运行参数，其中，所述第一设定工况为所述设定可靠性试验标准中设定的工况；
需要说明的是，在本实施例中，所述第一设定工况优选按照国家标准进行设置，例如按照设定可靠性试验标准中设定的工况进行，旨在对所述驱动电机进行标准工况下的耐久性测试，用以判定所述驱动电机在标准工况下长时间运行时的性能变化以及故障情况。
S20：控制驱动电机按照第二设定工况运行，并对应获取所述驱动电机的第二运行参数；
需要说明的是，在本实施例中，所述第二设定工况是在所述第一设定工况的基础上设置的加强工况，可以基于任何与电动汽车运行以及耐久测试有关的国家标准，也可以根据实际情况自行设置，用于考量所述驱动电机在加强工况下的耐久性能，更符合所述纯电动汽车在实际使用过程中可能遇到的复杂甚至极端的路面情况。
在本实施例中，所述第一运行参数、第二运行参数对应包括所述驱动电机的运行相关参数，所述运行相关参数包括所述驱动电机的性能参数以及故障停机时的相应参数。在所述步骤S10以及所述步骤S20中，需要按照固定周期对所述驱动电机的耐久测试情况进行监测，在预定周期内记录所述驱动电机的性能参数，并且当所述驱动电机故障或者停机时，排查故障或者停机的原因以便于及时处理异常，并且记录故障或者停机相应的参数。需要说明的是，当所述驱动电机发生故障或者停机等异常情况时，排查异常情况所消耗的时间不计入所述第一运行工况以及所述第二运行工况的规定总时长中。另外，所述驱动电机的性能参数包括但不限于所述驱动电机的实际转矩、实际转速和实际功率；所述驱动电机控制器的直流母线电压和电流；所述驱动电机的表面温度；冷却液的温度和流量等，有助于定时监测以及时发现异常并及时处理。所述故障或者停机相应的参数包括但不限于故障或者停机的原因、次数、时长以及发生故障或者停机的所述驱动电机的序列号等。
S30：根据所述第一运行参数和所述第二运行参数，按照设定可靠性试验标准中设定的可靠性评定方法，对所述驱动电机进行评定。
需要说明的是，在本实施例中，所述预设评价标准可参考国家标准GB/T29307中的可靠性评定，也可以自行设置，例如，在所述可靠性评定的基础上补充所述驱动电机的实时温度变化判定、实时功率变化判定、调速性能判定以及所述驱动电机中的主要部件磨损情况判定等，通过将温度、功率、加速或者减速等试验数据与理论数据范围进行比对，或者通过将所述驱动电机中的主要部件试验前后的磨损情况进行分析，对所述驱动电机的耐久性能作出较为全面可靠的测试判定。其中，所述温度变化、功率变化、加速或者减速性能的测量的具体技术可参考本领域内的常规技术手段，此处不作详述。
进一步地，为了简化所述电动汽车驱动电机耐久测试方法的操作步骤，降低测试难度，使所述电动汽车驱动电机耐久测试方法可以通用于多种规模的所述纯电动汽车企业，在本实施例中，在所述S10步骤中，所述设定可靠性试验标准为国家标准GB/T29307，所述第一设定工况可以设定为国家标准GB/T29307中的标准工况进行，其中，所述标准工况具体包括以下步骤：
S101：在额定工作电压，且试验转速为1.1倍的额定转速下，对驱动电机进行可靠性循环测试320h；
S102：在最高工作电压，且试验转速为1.1倍的额定转速下，对所述驱动电机进行可靠性循环测试40h；
S103：在最低工作电压，且试验转速为x倍的额定转速下，对所述驱动电机进行可靠性循环测试40h，其中，x＝最低工作电压/额定工作电压；
S104：在额定工作电压、最高工作转速和额定额定功率状态下，使所述驱动电机持续运行2h；
基于所述标准工况，在所述S10步骤中，所述可靠性循环测试包括：
L10：将所述驱动电机的试验转矩设置为额定转矩，并持续运行22min或23.5min；
L20：在0.5min之内将所述额定转矩调整为峰值转矩，并持续运行0.5min或1min；
L30：在1min之内将所述峰值转矩调整为额定回馈转矩，并持续运行3min或5min；
L40：在1min之内将所述额定回馈转矩调整为额定转矩，并重复循环所述步骤L20～步骤L30。
需要说明的是，在本实施例中，优选在所述步骤L10中，当所述纯电动汽车为纯电动商用车时，设置试验转矩为额定转矩，并持续运行23.5min，当所述纯电动汽车为纯电动乘用车时，设置持续运行时间为22min；在所述步骤L20中，当所述纯电动汽车为纯电动商用车时，设置试验转矩为峰值转矩，并持续运行1min，当所述纯电动汽车为纯电动乘用车时，设置持续运行时间为0.5min；在所述步骤L30中，当所述纯电动汽车为纯电动商用车时，设置试验转矩为额定回馈转矩，并持续运行3min，当所述纯电动汽车为纯电动乘用车时，设置持续运行时间为5min。
基于所述国家标准GB/T29307，在本实施例中，若同一批对n台所述驱动电机分别进行试验时，在所述步骤S30中，所述评价标准包括；
计算平均首次故障时间MTTFF：
式中，MTTFF为平均首次故障时间点估计值，单位为小时(h)；n'为发生故障的驱动电机的数量；T'为无故障工作总时间，单位为小时(h)；T'j为第j个驱动电机首次故障时间，单位为小时(h)，不计轻微故障；Te为定时截尾时间；
计算故障平均间隔时间MTBF：
式中，MTBF为故障平均间隔时间的点估计值，单位为小时(h)；r为T时间内发生的故障总数，不含轻微故障；k为中止试验系统数；T为工作总时间，单位为小时(h)；Tj为第j个驱动电机中止试验时间，单位为小时(h)，不计轻微故障；以及，
计算单侧区间估计下限值：
式中，MTBF为故障平均间隔时间置信下限值，单位为小时(h)；为自由度为2(r+1)，置信水平为的χ2分布值；建议为0.1。
进一步地，在本实施例中，所述第二设定工况为在国家标准GB/T18386中设定的NEDC循环下，当所述驱动电机功率正常时，控制所述驱动电机按照峰值转矩运行；以及当所述驱动电机功率过载时，控制所述驱动电机按照峰值功率运行。需要说明的是，在所述设定的NEDC循环下，所述驱动电机的转速重复进行例如加速、等速、减速以及停机操作，由于所述驱动电机的功率与转矩以及转速的乘积成正比，因此，在所述驱动电机功率正常，也即所述驱动电机的转速不会导致功率过载时，设置所述驱动电机按照峰值转矩运行，以模拟实际使用过程中例如爬坡等需要较大转矩的路况；但当所述驱动电机转速持续升高至功率过载时，容易造成所述驱动电机的发热量增加，温度持续升高，且使得所述驱动电机的转速不稳定，所述驱动电机产生振动，此时，优选所述驱动电机按照峰值功率运行，如此设置，既可以确保所述驱动电机继续进行加强工况的耐久性测试，又能保护所述驱动电机，避免造成所述驱动电机损坏。
进一步地，在本实施例中，在所述步骤S20中具体包括：控制驱动电机按照第二设定工况运行，直至所述驱动电机达到设计寿命里程数，并对应获取所述驱动电机的第二运行参数。当所述驱动电机达到所述设计寿命里程数后，停机，对所述驱动电机进行相关标记，然后进行后续的所述步骤S30。通过所述第一设定工况以及所述第二设定工况的结合，可以使所述驱动电机的耐久性测试的难易程度逐渐增强，且工况复杂度逐渐增加，有助于模拟所述纯电动汽车在实际行驶过程中可能遇到的多种工况，使得最后获得的所述耐久性评定结果更加可靠。
更进一步地，在本实施例中，在所述步骤S20中，所述第二运行参数为所述驱动电机在转速非零时的运行相关参数。也即，在所述第二设定工况运行过程中，转速为零时对应的运行参数，例如所述驱动电机控制器的直流母线电压和电流；所述驱动电机的表面温度；冷却液的温度和流量等均为无效参数，不计入所述第二运行参数中，避免影响后续的耐久性评定结果。具体地，所述转速为零指的是，例如所述驱动电机经启动、加速、等速以及减速等一系列操作后的停止状态，也可包括所述驱动电机发生故障或者停机时的异常状态。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电动汽车驱动电机耐久测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S10：控制驱动电机按照第一设定工况运行，并对应获取所述驱动电机的第一运行参数；
S20：控制驱动电机按照第二设定工况运行，并对应获取所述驱动电机的第二运行参数；以及，
S30：根据所述第一运行参数和所述第二运行参数，按照设定可靠性试验标准中设定的可靠性评定方法，对所述驱动电机进行评定；
其中，所述第一设定工况为所述设定可靠性试验标准中设定的工况。
2.如权利要求1所述的电动汽车驱动电机耐久测试方法，其特征在于，所述设定可靠性试验标准为国家标准GB/T29307。
3.如权利要求1所述的电动汽车驱动电机耐久测试方法，其特征在于，所述第二设定工况为在国家标准GB/T18386中设定的NEDC循环下：
当所述驱动电机功率正常时，控制所述驱动电机按照峰值转矩运行；以及，
当所述驱动电机功率过载时，控制所述驱动电机按照峰值功率运行。
4.如权利要求3所述的电动汽车驱动电机耐久测试方法，其特征在于，所述步骤S20包括：
控制驱动电机按照第二设定工况运行，直至所述驱动电机达到设计寿命里程数，并对应获取所述驱动电机的第二运行参数。
5.如权利要求4所述的电动汽车驱动电机耐久测试方法，其特征在于，在所述步骤S20中，所述第二运行参数为所述驱动电机在转速非零时对应的运行相关参数。
6.一种电动汽车驱动电机耐久测试装置，其特征在于，所述电动汽车驱动电机耐久测试装置包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电动汽车驱动电机耐久测试程序，所述电动汽车驱动电机耐久测试程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任意一项所述的电动汽车驱动电机耐久测试方法的步骤。
7.一种电动汽车驱动电机耐久测试设备，其特征在于，包括如权利要求6所述的电动汽车驱动电机耐久测试装置。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有电动汽车驱动电机耐久测试程序，所述电动汽车驱动电机耐久测试程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任意一项所述的电动汽车驱动电机耐久测试方法的步骤。
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