CN109781322B - 新能源汽车的驱动系统效率的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱动系统效率测试技术领域，更具体的说，涉及一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法。本发明揭示了一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，包含以下步骤：设置驱动系统的测试条件，通过冷却水温自适应实时控制电机的定转子温度；加载电机的转速和扭矩的设置，开启电机进行效率测试；电机的转速和扭矩稳态运行后，记录对应的测试数据。本发明提出的一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，实现了整个驱动系统效率的自动化温度控制，自动化测试，自动化数据分析和处理，实现了测试台架不间断运行和无人值守，从而大大提高效率测试的测试效率和测试精度。

Description

新能源汽车的驱动系统效率的测试方法

技术领域

本发明涉及驱动系统效率测试技术领域，更具体的说，涉及一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法。

背景技术

效率指标是对新能源驱动系统评价的核心指标之一，因此在产品开发阶段必须对驱动系统的效率进行台架测试以获得准确的效率数据。

在驱动系统效率测试领域，目前通常采用手动测量，通过工程师手动控制转速，扭矩，水温等相关变量。其中，电机的温度对于驱动系统效率测试的结果影响非常大，新能源车用电机通常的温度控制方案是电机的定子外设计有冷却水套用于电机的散热，而转子则采用空气热交换方案散热，该方案定子散热效果较好，但转子散热效果较差，散热效果差意味着加热性能也差，对于台架试验，当遇到定转子温度过低的情况，需要通过冷却水加热定子，进而通过气隙热交换加热转子，这样加热转子的方式通常需要耗费工程师很长时间。

在测试结束后，工程师还需手动筛选出合适的定转子温度，稳态的扭矩转速等条件下的数据作为测试结果，这种手动测量方法对测试工程师的操作要求非常高，工程师在每一个测点的一致性要非常好才能获得相对准确的结果，在测点较少的情况下相对容易实现，但在测点较多时，这种方法不仅仅时间成本急剧上升，工程师长时间的手动操作和肉眼观察会带来测试的误差，而且工程师的手动数据筛选会带来数据的误选，测试效率和测试精度和准确度都会受到影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，解决驱动系统效率测试的自动化程度低，测试效率低以及测试精度差的问题，同时降低了劳动强度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，其特征在于，包含以下步骤：

设置驱动系统的测试条件，通过冷却水温自适应实时控制电机的定转子温度；

加载电机的转速和扭矩的设置，开启电机进行效率测试；

电机的转速和扭矩稳态运行后，记录对应的测试数据。

在一个实施例中，所述测试方法还包括，在设置驱动系统的测试条件，通过冷却水温自适应实时控制电机的定转子温度之前，进行驱动系统全转速全扭矩预测试，测量电机的最快上升转速S_Upmax/s和最快上升扭矩Trq_Upmax/s。

在一个实施例中，所述设置驱动系统的测试条件包括，控制电机控制器的温度，控制冷却系统的流量，控制高压电源的电压和电流。

在一个实施例中，所述通过冷却水温自适应实时控制电机的定转子温度，包含以下步骤：

判断定转子温度是否在测试允许的温度范围内；

当定转子温度在测试允许的温度范围内，将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})；

当转子温度不在测试允许的温度范围内时，进入转子温度调节步骤；

当定子温度不在测试允许的温度范围内时，进入定子温度调节步骤。

在一个实施例中，所述转子温度调节步骤，包含以下步骤，

将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})-k(T_R-T_Rmin)，直到转子温度T_R达到测试允许的最低转子温度T_Rmin时，调节冷却系统，将冷却水目标温度T_Soll，恢复到初始温度T_C+(T_Out-T_{EM_In})；

所述定子温度调节步骤，包含以下步骤，

将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})-k(T_S-T_Smin)，直到定子温度T_S达到测试允许的最低定子温度T_Smin时，调节冷却系统，将冷却水目标温度T_Soll，恢复到初始温度T_C+(T_Out-T_{EM_In})。

在一个实施例中，当转子温度T_R低于测试允许的最低转子温度T_Rmin时，增加电机预运转工况，电机以最高转速S_MAX，低扭矩的工况运行，直到转子温度T_R达到最低转子温度T_Rmin；

当定子温度T_S低于测试允许的最低定子温度T_Smin时，增加电机预运转工况，电机以低转速，电机峰值扭矩Trq_max的工况运行，直到定子温度T_S达到最低定子温度T_Smin。

在一个实施例中，所述加载电机的转速和扭矩的设置，包含以下步骤：

台架上位机程序加载转速，设定目标转速S_Soll及转速上升时间S_Soll/S_upmax，电机在设定的转速上升时间内，将转速上升到目标转速；

判断电机实测转速S_Mech与目标转速S_Soll的误差在±ΔSrpm转速精度范围内，转速加载结束；

台架上位机程序加载扭矩，设定目标扭矩Trq_Soll及扭矩上升时间Trq_Soll/Trq_Upmax，电机在设定的扭矩上升时间内，将扭矩上升到目标扭矩；

判断电机实测扭矩Trq_Mech与目标扭矩Trq_Soll的误差在±ΔTrqNm扭矩精度范围内，扭矩加载结束。

在一个实施例中，所述电机的转速和扭矩稳定运行后，记录对应的测试数据，包含以下步骤：

台架上位机判断电机的转速和扭矩稳态运行一段时间Ts；

台架上位机记录该转速扭矩点预设时间ts内的测试数据；

电机的转速和扭矩回复到初始值，并开始进入下一个工况点的测试。

在一个实施例中，所述测试方法还包括，在电机的转速和扭矩稳态运行后，记录对应的测试数据之后，对测试数据进行计算处理，产生后处理数据，将产生的测试数据和后处理数据生成MAP图。

在一个实施例中，所述测试数据包括电机实测扭矩Trq_Mech，电机实测转速S_Mech，电机控制器反馈的电机计算扭矩，AC实测电压U_AC，AC实测电流I_AC，DC实测电压U_DC和DC实测电流I_DC；

所述后处理数据包括电机、电机控制器和驱动系统的输入输出功率，效率，损耗，铜耗，铁耗，扭矩电流比和扭矩控制精度。

本发明提出的一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，通过全自动化程序代替测试工程师频繁的手动操作和肉眼观察，实现了整个驱动系统效率的自动化温度控制，自动化测试，自动化数据分析和处理，实现了测试台架不间断运行和无人值守，从而大大提高效率测试的测试效率和测试精度。

本发明提出的一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，具体具有以下有益效果：

1)实现扭矩和转速的自动化设定与闭环控制，通过控制电机转速扭矩加载速度减小转速和扭矩的波动，快速平滑的到达目标转速和扭矩及恢复到初始状态，实现整个效率MAP图的自动化测试，提高了测试台架的测试效率，降低工程师的劳动强度；

2)根据定转子实时温度对冷却水温度的自适应闭环控制调节，实现了电机定转子的自动化加热和冷却，实现了对了电机定转子温度的精确控制，保证了电机的定转子温度在目标温度范围内，减小温度变化对定转子损耗及转子磁链的影响，降低了温度对于效率测试一致性的影响，实现自动化测试的同时提高了测试台架的测试效率，提高了效率测试的准确性；

3)通过增加电机预运行工况，在电机温度较低时预热电机，根据定转子温度选择不同的预热工况，从而保证电机的定转子温度以最快的速度到达目标温度范围内以满足测试要求，进一步缩短了测试周期，进一步提高了测试台架的测试效率；

4)通过台架上位机自动化程序判断选择合适的测试数据并测量记录，提高了测试台架的测试效率，丰富的后处理算法，消除了人为读数和数据分析带来的误差，提高了测试精度，在试验结束时，可以同步获得测试数据和MAP图，缩短了数据处理的时间，降低测试劳动强度。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本发明的一实施例的测试台架示意图；

图2揭示了根据本发明的一实施例的冷却水温自适应控制方法的流程示意图；

图3揭示了根据本发明的一实施例的冷却水温自适应控制方法的改进流程示意图；

图4揭示了根据本发明的一实施例的转速和扭矩加载方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。

进行新能源汽车驱动系统效率测试所用的测试台架主要包含电机1，电机控制器2，台架上位机3，测功机4，高压电源5和冷却系统6，如图1所示，图1揭示了根据本发明的一实施例的测试台架示意图。

电机1和电机控制器2之间连接有UVW三相高压线和低压信号线，电机1通过低压信号线向电机控制器2传递定子温度和转子位置等信号。在UVW三相高压线上安装有电压传感器和电流传感器，采集获得AC实测电压U_AC和AC实测电流I_AC，AC是指交流电。电机1的定转子的核心位置设置有温度传感器，用于检测采集定子温度T_S和转子温度T_R。在一个实施例中，转子温度T_R可以使用无线遥感测温系统检测，在电机1的转子轴端布置无线遥感设备，将温度传感器信号通过无线形式传输到信号接收端。

电机1和测功机4之间通过机械传动机构连接，在机械传动机构上设置有扭矩传感器和转速传感器，采集获得电机实测扭矩Trq_Mech和电机实测转速S_Mech。

电机1和冷却系统6之间连接有电机冷却回路，模拟车辆冷却系统对电机1的冷却与加热，电机冷却回路对应的冷却系统进出水口设置温度传感器，用于检测监控冷却系统进出水口温度T_In和T_out，电机进出水口设置温度传感器，用于检测监控电机进出水口温度T_{EM_In}和T_{EM_Out}。

电机控制器2和高压电源5之间连接有高压动力线T+和T-，获得模拟实车电池包的电能。在高压动力线T+和T-上设置有电压传感器和电流传感器，采集获得DC实测电压U_DC和DC实测电流I_DC，DC是指直流电。DC实测电压U_DC和DC实测电流I_DC用于系统控制和功率计算。

电机控制器2和冷却系统6之间连接有电机控制器冷却回路，模拟车辆冷却系统对电机控制器2的冷却与加热，电机控制器冷却回路对应的冷却系统进出水口设置温度传感器，用于检测监控冷却系统进出水口温度T_In2和T_Out2，电机控制器进出水口设置温度传感器，用于检测监控电机控制器进出水口温度T_{PEU_In}和T_{PEU_Out}。

台架上位机3获取电机1的电机实测扭矩Trq_Mech和电机实测转速S_Mech信号，定子温度T_S和转子温度T_R信号，UVW三相高压线的AC实测电压U_AC和AC实测电流I_AC，电机控制器2反馈的电机计算扭矩信号，高压动力线T+和T-的DC实测电压U_DC和DC实测电流I_DC，电机冷却回路的冷却系统进出水口温度T_In和T_out，电机冷却回路的电机进出水口温度T_{EM_In}和T_{EM_Out}，电机控制器冷却回路的冷却系统进出水口温度T_In2和T_Out2，电机控制器进出水口温度T_{PEU_In}和T_{PEU_Out}。

台架上位机3对电机控制器2设定目标扭矩Trq_Soll，对测功机4设定目标转速S_Soll，对高压电源5设定DC目标电压U_Soll，对冷却系统6设定冷却水目标温度T_Soll、目标冷却系统流量F_Soll，模拟车辆冷却系统。

台架上位机3基于以上信号，通过集成自动化控制程序，实现了整个测试台架的自动化闭环控制和测试。

驱动系统效率测试的完整传统流程通常包括以下步骤：

1)测试准备，主要包含测试要求，样件要求，测试计划等等；

2)测试台架准备，主要包含测试台架能力评估，连接工装设计和加工，传感器安装布置等等；

3)驱动系统预测试，主要考察整个测试台架的运行是否存在异常，振动是否超标等等；

4)驱动系统测试条件控制，主要包含对驱动系统试件温度，即定转子和电机控制器温度控制，对冷却系统流量和温度控制，对高压电源的电压电流控制等等；

5)效率测试，主要是在驱动系统测试条件满足要求后，对转速和扭矩的加载，并在判断稳态后记录相应的稳态数据；

6)数据记录和处理，主要针对测试后的数据进行后处理，如根据电压电流信号计算功率，通过效率数据计算损耗等；

7)测试报告，主要针对测试数据及后处理数据，转化成可读性较强的MAP图；

8)结果评估及复测，基于数据和MAP图，针对效率，损耗，电流电压等等进行产品评估，发现异常点进行复测。

为了实现驱动系统效率的自动化测试，本发明在步骤3)驱动系统预测试中增加了驱动系统全转速全扭矩预测试。

通过前期的预测试，得到匹配的电机1最快上升转速S_Upmax/s和最快上升扭矩Trq_Upmax/s。通过测试计划定义好整个效率MAP图(电机效率云图)所需的转速和扭矩点，台架上位机3的自动化程序根据该MAP图自动将每一个测点按照转速从低到高，扭矩从小到大的顺序依次运行。在一个实施例中，电机1的最快上升转速为1000rpm/s，最快上升扭矩为500N·m/s。

驱动系统效率测试之前，要对驱动系统测试条件进行控制。

电机1的温度对于驱动系统效率测试的结果影响非常大，效率试验必须要保证电机1的定转子的温度误差非常小，才能获得相对比较准确的结果。

电机1的定转子需满足测试温度要求，冷却水温是调节电机1的定转子温度最主要的一个环境条件，因此冷却水温的控制精度至关重要。效率测试的传统方法中冷却水温通常设为常值，定转子的温度要达到目标值，需要长时间的等待电机充分浸渍，效率低下。

本发明采用以下方案，将定转子的温度作为参考变量，冷却水温根据定转子的温度进行闭环调节，既缩短了冷却浸渍时间又保证了效率测试时的冷却水目标温度T_C不变。本发明提出的冷却水温自适应控制方法的流程示意图如图2所示。

首先，台架上位机3判断定转子温度是否在测试允许的温度范围内，当定转子温度在测试允许的温度范围内，将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})。

在进行冷却水温控制时，需要保证电机进水口温度T_{EM_In}满足测试要求，由于台架冷却回路通常比车辆实际环境长很多，导致冷却系统出口温度T_Out和实际的电机进水口温度T_{EM_In}不一致，从而导致电机1的冷却水温与目标温度不一致，对测试结果产生一定的影响。本发明通过实时比较T_Out和T_{EM_In}的温度，台架上位机3调节冷却系统6，将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})，从而保证电机进水口温度T_{EM_In}为目标温度T_C，消除测试环境对冷却水温控制的影响。

台架上位机3判断定转子温度不在测试允许的温度范围内，则进入温度调节步骤。

台架上位机3判断转子温度T_R是否在测试允许的温度范围内。

当转子温度T_R低于测试允许的转子最低温度T_Rmin时，此时需要加热转子，故需提高冷却水温以缩短升温时间，台架上位机3调节冷却系统6，将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})-k(T_R-T_Rmin)，运行直到转子温度T_R达到转子最低温度T_Rmin，其中k为温度调节系数，用于调节冷却水与电机转子温度的差值，该值越大，温度调节时间越短，但该值还需参考冷却系统6的参数，试件和测试台架参数等综合给定一个合理的值，在一个实施例中，k值设为5。

当转子温度T_R高于测试允许的转子最高温度T_Rmax时，此时需要冷却转子，故需降低冷却水温以缩短降温时间，台架上位机3调节冷却系统6，将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})-k(T_R-T_Rmin)，同样可以起到加速冷却的目的，进行冷却直到转子温度T_R达到转子最低温度T_Rmin。

当转子温度T_R与允许的测试最低温度T_Rmin相同时，台架上位机3调节冷却系统6，将冷却水目标温度T_Soll同时恢复到初始温度T_C+(T_Out-T_{EM_In})，满足电机1的冷却水温恒为T_C的测试要求。

台架上位机3判断定子温度T_S是否在测试允许的温度范围内。

当定子温度T_S低于测试允许的定子最低温度T_Smin时，此时需要加热定子，故需提高冷却水温以缩短升温时间，台架上位机3调节冷却系统6，将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})-k(T_S-T_Smin)，运行直到定子温度T_S达到定子最低温度T_Smin。

当定子温度T_S高于测试允许的定子最高温度T_Smax时，此时需冷却定子，故需降低冷却水温以缩短降温时间，台架上位机3调节冷却系统6，将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})-k(T_S-T_Smin)，同样可以起到加速冷却的目的，进行冷却直到定子温度T_S达到定子最低温度T_Smin。

当定子温度T_S与允许的测试最低温度T_Smin相同时，台架上位机3调节冷却系统6，将冷却水目标温度T_Soll同时恢复到初始温度T_C+(T_Out-T_{EM_In})，满足电机1的冷却水温恒为T_C的测试要求。

判断转子温度T_R和定子温度T_S并没有先后顺序的要求，但本发明提供的实施例中，先判断转子温度T_R后判断定子温度T_S，温度调节效率比较高，为优选实施例。

由于定子的损耗占据电机损耗的大头，所以在效率测试时，定子的测试允许温度范围相比转子温度范围要小的多，再加上如果冷却水温度设定T_C不在定子目标温度范围内的测试工况下，定子温度T_S很容易出现低于测试允许的最低定子温度T_Smin，此时按照定转子温度调节步骤需提高冷却水温以加热定子，虽然此方法已经加速了定子升温，但是如果能以更快的速度加热定子，可以避免定子加温过久导致的转子升温现象。

基于对台架上位机3获取的定转子温度进行判断，在定转子温度高于测试允许的温度范围时利用上述的定转子温度调节步骤实现定转子的快速降温。在定转子温度低于测试允许的温度范围时，在上述的定转子温度调节步骤同时增加电机预运转工况，采用定转子自加热的方法，进一步快速提升定转子的温度，进一步提高测试效率。增加了电机预运转工况的冷却水温自适应控制方法的改进流程示意图如图3所示。

当转子温度T_R低于测试允许的最低转子温度T_Rmin时，此时需要加热转子，在上述测试步骤的基础上，即提高冷却水温以缩短升温时间，台架上位机3调节冷却系统6，将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})-k(T_R-T_Rmin)，同时增加电机预运转工况，电机1最高转速S_MAX，低扭矩运行，直到转子温度T_R达到最低转子温度T_Rmin。在一个实施例中，电机1以最高转速S_MAX，扭矩0N·m的工况空转，此时转子在高转速下，产生较大的铁耗和磁钢损耗，以及风磨损耗等，使得转子迅速升温直到转子温度T_R达到最低转子温度T_Rmin。在此工况下，由于定子没有电流引起的铜耗，再加上散热效果较好，不会迅速升温，在转子达到目标温度T_Rmin时，定子也在目标温度T_C，满足测试要求。

当定子温度T_S低于测试允许的最低定子温度T_Smin时，此时需要加热定子，在上述测试步骤的基础上，即提高冷却水温以缩短升温时间，台架上位机3调节冷却系统6，将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})-k(T_S-T_Smin)，同时增加电机预运转工况，电机1以尽可能的低转速，电机峰值扭矩Trq_max的工况运行，直到定子温度达到最低定子温度T_Smin。在一个实施例中，电机1以转速100rpm，电机峰值扭矩Trq_max运行，此时电机1由于转速较低，铁耗和其它损耗可以忽略，而电机1在峰值扭矩时的大电流导致的铜耗可以以最快速度加热定子，定子达到测试允许的最低定子温度T_Smin。而此时预运转工况对转子温度基本没有影响，从而进一步优化了测试效率，缩短了测试周期。

温度调整完成后，加载电机的转速和扭矩的设置，开启电机进行效率测试。

测试台架运行时，在加载转速和扭矩的过程中，默认需设置一定的上升时间，来保证整个测试台架在转速和扭矩上升的过程中不会出现振动超标，保护测试台架和试件在运行时的安全。本发明采用台架上位机3对扭矩和转速进行自动化的设定与闭环控制，通过控制电机转速扭矩加载速度减小转速和扭矩的波动，快速平滑的到达目标转速和扭矩及恢复到初始状态。本发明提出的转速和扭矩加载方法的流程示意图如图4所示。

在定转子温度在测试允许的温度范围内，测试条件满足要求后，台架上位机3首先会加载转速，通过对测功机4设定目标转速S_Soll及转速上升时间S_Soll/S_Upmax，测功机4在S_Soll/S_Upmax时间内将转速从0rpm上升到目标转速S_Soll。

台架上位机3判断电机实际转速S_Mech与目标转速S_Soll的转速差在±ΔSrpm转速精度范围内，认为转速上升结束并进入到稳态运行阶段，转速加载结束。在一个实施例中，±ΔSrpm转速精度范围为±2rpm内。

台架上位机3开始加载扭矩，通过对电机控制器2设定目标扭矩Trq_Soll及扭矩上升时间Trq_Soll/Trq_Upmax，电机控制器2驱动电机1在Trq_Soll/Trq_Upmax时间内将扭矩从0N·m上升到目标扭矩Trq_Soll。

台架上位机3判断电机实际扭矩Trq_Mech与目标扭矩Trq_Soll的扭矩差在±ΔTrqNm扭矩精度范围内，认为扭矩上升结束并进入到稳态运行阶段，扭矩加载结束。在一个实施例中，±ΔTrqNm扭矩精度范围为±2N·m内。

电机1的转速和扭矩稳态运行一段时间Ts后，台架上位机3判断已经进入稳态，台架上位机3记录该转速扭矩点最后一段预设时间ts内的测试数据。在一个实施例中，电机1的转速和扭矩稳态运行一段时间4s后，台架上位机3判断已经进入稳态，台架上位机3记录该转速扭矩点最后1s内的测试数据。

测试数据记录完成后，转速和扭矩以最快速度回复到初始值，并开始进入下一个工况点的测试，直到所有的工况点完成。在一个实施例中，转速和扭矩的初始值为0rpm和0N·m。

当所有数据记录完成后，台架上位机3会对测试数据进行计算处理，产生后处理数据。

台架上位机3记录得到的测试数据包括电机实测扭矩Trq_Mech，电机实测转速S_Mech，电机控制器2反馈的电机计算扭矩，AC实测电压U_AC，AC实测电流I_AC，DC实测电压U_DC和DC实测电流I_DC等数据。

后处理数据包括电机、电机控制器和驱动系统的输入输出功率，进而求得效率，损耗，铜耗，铁耗，扭矩电流比，扭矩控制精度等重要性能指标。

整个测试完成后，将测试数据和后处理数据生成可读性较强的MAP图。MAP图不仅仅包含电机，电机控制器和驱动系统效率，还包含AC实测电压U_AC，AC实测电流I_AC，DC实测电压U_DC，DC实测电流I_DC，损耗，铜耗，铁耗，扭矩电流比和扭矩控制精度等。通过MAP图，工程师可以非常直观的进行快速评估，快速找出异常点进行复测，同时针对电机的各个参数如效率，损耗，扭矩，转速，电压和电流等进行全面评估。

台架上位机自动化的参数测量，记录及丰富的后处理算法，消除了人为读数和数据分析带来的误差，在试验结束的同时，工程师可以同步获得测试数据和MAP图，极大提高了测试效率，降低工程师的劳动强度。

本发明提出的一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，通过全自动化程序代替测试工程师频繁的手动操作和肉眼观察，实现了整个驱动系统效率的自动化温度控制，自动化测试，自动化数据分析和处理，实现了测试台架不间断运行和无人值守，从而大大提高效率测试的测试效率和测试精度。

本发明提出的一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，具体具有以下有益效果：

1)实现扭矩和转速的自动化设定与闭环控制，通过控制电机转速扭矩加载速度减小转速和扭矩的波动，快速平滑的到达目标转速和扭矩及恢复到初始状态，实现整个效率MAP图的自动化测试，提高了测试台架的测试效率，降低工程师的劳动强度；

2)根据定转子实时温度对冷却水温度的自适应闭环控制调节，实现了电机定转子的自动化加热和冷却，实现了对了电机定转子温度的精确控制，保证了电机的定转子温度在目标温度范围内，减小温度变化对定转子损耗及转子磁链的影响，降低了温度对于效率测试一致性的影响，实现自动化测试的同时提高了测试台架的测试效率，提高了效率测试的准确性；

3)通过增加电机预运行工况，在电机温度较低时预热电机，根据定转子温度选择不同的预热工况，从而保证电机的定转子温度以最快的速度到达目标温度范围内以满足测试要求，进一步缩短了测试周期，进一步提高了测试台架的测试效率；

4)通过台架上位机自动化程序判断选择合适的测试数据并测量记录，提高了测试台架的测试效率，丰富的后处理算法，消除了人为读数和数据分析带来的误差，提高了测试精度，在试验结束时，可以同步获得测试数据和MAP图，缩短了数据处理的时间，降低测试劳动强度。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (8)

1.一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，其特征在于，包含以下步骤：

设置驱动系统的测试条件，通过冷却水温自适应实时控制电机的定转子温度；

判断定转子温度是否在测试允许的温度范围内；

当定转子温度在测试允许的温度范围内，将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})；

当转子温度不在测试允许的温度范围内时，进入转子温度调节步骤；

所述转子温度调节步骤为，将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})-k(T_R-T_Rmin)，直到转子温度T_R达到测试允许的最低转子温度T_Rmin时，调节冷却系统，将冷却水目标温度T_Soll，恢复到初始温度T_C+(T_Out-T_{EM_In})；

当定子温度不在测试允许的温度范围内时，进入定子温度调节步骤；

所述定子温度调节步骤为，将冷却水目标温度T_Soll设为T_C+(T_Out-T_{EM_In})-k(T_S-T_Smin)，直到定子温度T_S达到测试允许的最低定子温度T_Smin时，调节冷却系统，将冷却水目标温度T_Soll，恢复到初始温度T_C+(T_Out-T_{EM_In})；

其中，T_C为效率测试时的冷却水目标温度，T_Out为冷却系统出口温度，T_{EM_In}为实际的电机进水口温度，k为温度调节系数；

加载电机的转速和扭矩的设置，开启电机进行效率测试；

电机的转速和扭矩稳态运行后，记录对应的测试数据。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，其特征在于，还包括，在设置驱动系统的测试条件，通过冷却水温自适应实时控制电机的定转子温度之前，进行驱动系统全转速全扭矩预测试，测量电机的最快上升转速S_Upmax和最快上升扭矩Trq_Upmax。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，其特征在于，所述设置驱动系统的测试条件包括，控制电机控制器的温度，控制冷却系统的流量，控制高压电源的电压和电流。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，其特征在于：

当转子温度T_R低于测试允许的最低转子温度T_Rmin时，增加电机预运转工况，电机以最高转速S_MAX，低扭矩的工况运行，直到转子温度T_R达到最低转子温度T_Rmin；

当定子温度T_S低于测试允许的最低定子温度T_Smin时，增加电机预运转工况，电机以低转速，电机峰值扭矩Trq_max的工况运行，直到定子温度T_S达到最低定子温度T_Smin。

5.根据权利要求2所述的一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，其特征在于，所述加载电机的转速和扭矩的设置，包含以下步骤：

台架上位机程序加载转速，设定目标转速S_Soll及转速上升时间S_Soll/S_upmax，电机在设定的转速上升时间内，将转速上升到目标转速；

判断电机实测转速S_Mech与目标转速S_Soll的误差在±ΔSrpm转速精度范围内，转速加载结束；

台架上位机程序加载扭矩，设定目标扭矩Trq_Soll及扭矩上升时间Trq_Soll/Trq_Upmax，电机在设定的扭矩上升时间内，将扭矩上升到目标扭矩；

判断电机实测扭矩Trq_Mech与目标扭矩Trq_Soll的误差在±ΔTrqNm扭矩精度范围内，扭矩加载结束。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，其特征在于，所述电机的转速和扭矩稳定运行后，记录对应的测试数据，包含以下步骤：

台架上位机判断电机的转速和扭矩稳态运行一段时间Ts；

台架上位机记录当前转速扭矩点预设时间ts内的测试数据；

电机的转速和扭矩恢复到初始值，并开始进入下一个工况点的测试。

7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，其特征在于，还包括，在电机的转速和扭矩稳态运行后，记录对应的测试数据之后，对测试数据进行计算处理，产生后处理数据，将产生的测试数据和后处理数据生成MAP图。

8.根据权利要求7所述的一种新能源汽车的驱动系统效率的测试方法，其特征在于：

所述测试数据包括电机实测扭矩Trq_Mech，电机实测转速S_Mech，电机控制器反馈的电机计算扭矩，AC实测电压U_AC，AC实测电流I_AC，DC实测电压U_DC和DC实测电流I_DC；

所述后处理数据包括电机、电机控制器和驱动系统的输入输出功率，效率，损耗，扭矩电流比和扭矩控制精度。

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