新能源汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)部件測(cè)試揭秘

怎樣才能不知道呢？

作為硬件本體與控制系統(tǒng)緊密結(jié)合的系統(tǒng)，動(dòng)力電池系統(tǒng)的測(cè)試大致可以分為兩部分：電池組本體（Pack）測(cè)試，電池管理系統(tǒng)（BMS）測(cè)試，下面分別介紹這兩部分的測(cè)試。

電池包本體（Pack）測(cè)試

電池組本體測(cè)試一般為DV//PV目的是驗(yàn)證電池組的設(shè)計(jì)/生產(chǎn)是否符合設(shè)計(jì)要求(設(shè)計(jì)驗(yàn)證/生產(chǎn)驗(yàn)證)。包括溫度試驗(yàn)、機(jī)械試驗(yàn)、外部環(huán)境模擬試驗(yàn)、低壓電氣試驗(yàn)、電磁兼容試驗(yàn)、電氣安全試驗(yàn)、電池性能試驗(yàn)、濫用試驗(yàn)試驗(yàn)等。由于大家都比較關(guān)心電池安全問(wèn)題，這里主要介紹一下電池組濫用試驗(yàn)的試驗(yàn)方法：

1)針刺測(cè)試

當(dāng)模擬電池被尖銳物體刺穿時(shí)，由于異物刺穿可能導(dǎo)致內(nèi)部短路，試驗(yàn)要求無(wú)火災(zāi)或爆炸

2)鹽水浸泡

5%鹽水長(zhǎng)期浸沒(méi)測(cè)試，電池功能正常

目前，新能源汽車(chē)電池組防水防塵等級(jí)推薦為IP67（即1m深水浸泡半小時(shí)無(wú)損壞，上汽、威萊電池組為IP67）。汽車(chē)使用環(huán)境惡劣，無(wú)論如何做防水防塵保護(hù)都不過(guò)分（上海一年暴雨導(dǎo)致車(chē)庫(kù)積水，傳統(tǒng)汽車(chē)被淹，電動(dòng)汽車(chē)完好無(wú)損）。

3)外部火燒：

590攝氏度火災(zāi)持續(xù)130秒，電池?zé)o爆炸、起火、燃燒，無(wú)火焰殘留。

4)跌落：

1m高度自由落體，鋼板上電池殼完整，功能正常

5）振動(dòng)測(cè)試

高頻振動(dòng)模擬試驗(yàn)要求電池組功能正常。做電池組的同事應(yīng)該知道，這也很難通過(guò)。

電池管理系統(tǒng)（BMS）測(cè)試

通常在軟件功能開(kāi)發(fā)過(guò)程中，電池管理系統(tǒng)的測(cè)試更注重軟件測(cè)試。

與未批量生產(chǎn)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)傾向于使用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)不同，成熟的電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)（如車(chē)輛控制器、電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)）軟件是基于模型的軟件開(kāi)發(fā)（Model-Based-Design）。與C相比，MBD開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是可以以圖形的方式表達(dá)復(fù)雜的邏輯、代碼可讀性、可移植性和開(kāi)發(fā)調(diào)試的便利性。同時(shí)，使用成熟的代碼生成工具鏈，也避免了手動(dòng)代碼容易產(chǎn)生的低級(jí)錯(cuò)誤。MIL//SIL/HIL等多項(xiàng)測(cè)試：

1)MIL(Model-In-Loops)環(huán)測(cè)試的模型是驗(yàn)證軟件模型能否實(shí)現(xiàn)軟件功能，測(cè)試是基于系統(tǒng)需求分解的軟件需求。

2)SIL(Software-In-Loops)軟件在環(huán)測(cè)試中，比較模型自動(dòng)生成的C代碼是否與模型本身實(shí)現(xiàn)的功能一致，使用Simulink自己的工具進(jìn)行Sil測(cè)試。

3)PIL(Processer-In-Loops)環(huán)處理器測(cè)試的目的是測(cè)試自動(dòng)生成的代碼是否偏離模型。PIL似乎無(wú)關(guān)緊要，但不注意也會(huì)造成一些不良后果（如調(diào)度問(wèn)題，CPULoad，堆棧溢出等)。

4)HIL(Hardware-In-Loops)硬件在環(huán)測(cè)試，測(cè)試控制器的完整系統(tǒng)功能，一般建立控制器系統(tǒng)的測(cè)試架，使用電氣元件模擬傳感器（如溫度）和執(zhí)行器（如風(fēng)扇負(fù)載）的電氣特性，驗(yàn)證完整的系統(tǒng)功能。

這些測(cè)試鏈接的用例來(lái)自系統(tǒng)需求。在汽車(chē)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)和測(cè)試是V型的，通常被稱(chēng)為軟件開(kāi)發(fā)V模型。感興趣的學(xué)生可以查看汽車(chē)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程ASPICE。

在統(tǒng)一開(kāi)發(fā)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)測(cè)試軟件鏈接。要知道手機(jī)軟件最多有問(wèn)題，也就是秒退，車(chē)輛軟件的問(wèn)題影響人的生命。

當(dāng)豐田制動(dòng)門(mén)事件發(fā)生時(shí)，美國(guó)政府派出嵌入式軟件專(zhuān)家和卡內(nèi)基梅隆的計(jì)算機(jī)教授對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的軟件代碼進(jìn)行詳細(xì)審查。豐田濫用整體變量（數(shù)萬(wàn)）和軟件安全機(jī)制的混亂受到了巨大的懲罰。如果豐田重視軟件測(cè)試，它可能不會(huì)發(fā)生。

最后，我們來(lái)談?wù)務(wù)?chē)極限環(huán)境下零部件的測(cè)試：整車(chē)耐久性測(cè)試一般由整車(chē)廠的測(cè)試和校準(zhǔn)工程師負(fù)責(zé)。整車(chē)耐久性試驗(yàn)成本很高，造工程樣車(chē)(每輛100萬(wàn)左右)、租用測(cè)試場(chǎng)地，工程師團(tuán)隊(duì)費(fèi)用，是對(duì)廠家資金實(shí)力的考驗(yàn)，沒(méi)有強(qiáng)大的資金池根本無(wú)法運(yùn)行。然而，在極端寒冷、高溫、高濕度等極端環(huán)境下進(jìn)行的測(cè)試越多，零件的功能、性能和耐久性就越能得到充分的驗(yàn)證。問(wèn)題發(fā)現(xiàn)得越早，解決維修問(wèn)題的成本就越低。

1.低溫耐久性測(cè)試，主要測(cè)試?yán)鋯?dòng)性能，一般在黑河/牙克石中進(jìn)行。本次測(cè)試將評(píng)估電池組的低溫充放電能力、低溫保護(hù)策略和電池組的加熱功能。

2.高溫耐久性試驗(yàn)一般在格爾木進(jìn)行。主要測(cè)試電池組在高溫下的充放電能力、冷卻功能和過(guò)熱保護(hù)策略。下圖顯示了威萊在澳大利亞墨爾本進(jìn)行的高溫測(cè)試，并不惜一切代價(jià)開(kāi)發(fā)汽車(chē)制造商。

3.高溫 高濕度環(huán)境耐久性試驗(yàn)一般在海南進(jìn)行。海水環(huán)境會(huì)加速零件的腐蝕，零件的耐久性會(huì)受到嚴(yán)格的測(cè)試。（Ps：傳統(tǒng)汽車(chē)也有重要的高原試驗(yàn)，主要測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)在低壓下的性能。電動(dòng)汽車(chē)通常不需要進(jìn)行這個(gè)測(cè)試。)

如果電池組做得更好，它將承諾使用壽命內(nèi)的電池衰減。例如，威萊ES8承諾10年30萬(wàn)公里的電池容量衰減不超過(guò)20%。任何從事電池開(kāi)發(fā)的人都知道，要達(dá)到這個(gè)水平并不容易。敢于公開(kāi)承諾也表明，他們的電池組耐久性測(cè)試已經(jīng)達(dá)到了非常好的水平。