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新能源汽車電機驅動系統環境可靠性測試研究

發布日期:2023-02-03新聞來源:威衡科技

隨著能源危機的加劇以及人們對清潔能源的向往,國家和各行業機構投入大量的資源進行純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車等新能源汽車的研究,而新能源汽車的三大關鍵技術為電源、電機和電控,對于電源部分尤其是能量存儲系統(如動力電池)已經有相對成熟的測試方案與設備(如國際上有先進的電池模擬器,可對動力電池進行充放電試驗)。

車載供電系統可采用燃料電池系統、汽柴油發動機-發電機系統或者代用燃料發動機-發電機系統,能量存儲系統可采用化學蓄電池、超級電容或飛輪儲存系統等儲能系統。主驅動電機系統主要由電機和控制器組成,它的任務是在駕駛員的控制下高效率地將蓄電池的電能轉化為車輪的動能,或者將車輪的動能反饋到蓄電池中。

電機驅動系統是電動汽車的心臟,其可靠性直接影響著電動汽車是否能廣泛應用。因此有必要對電機進行可靠性測試,以保證電機驅動系統有足夠的平均壽命。

新能源汽車驅動電機的可靠性測試,主要是驗證電機是否滿足可靠性要求的驗證性試驗,屬于一定水平下、一定可靠度的平均壽命(平均無故障工作時間)的驗證性試驗,即測試平均無故障工作時間是否滿足設計要求,是電機可靠性測試的目的所在。根據試驗方案的不同,壽命試驗分為完全壽命試驗和截尾壽命試驗。 

完全壽命試驗是讓所有試驗電機工作到發生故障為止,更能反映電機壽命的實際分布情況,更適合做現場試驗來驗證壽命分布類型。

截尾壽命試驗又分定時截尾和定數截尾兩種,定時截尾試驗是達到規定時間截止試驗,定數截尾試驗是達到規定數目的電機發生故障時截止試驗,對于電機的輕微故障可以短時間排除,繼續試驗,嚴重故障的電機能以很快投入新樣品替代試驗,因此適合采用無替代的截尾試驗。

新能源汽車電機的可靠度一般較高,電機的壽命會特別長,采用完全壽命試驗比較不現實,因此電機一般采用截尾壽命試驗。根據是否改變影響壽命的實際應力,壽命試驗分為常規壽命試驗和加速壽命試驗。常規壽命試驗是在模擬電機實際工作環境應力的前提下進行壽命試驗。加速壽命試驗是在不改變電機失效機理的前提下,增加影響電機失效的應力壽命試驗。常規壽命試驗是真實的模擬電機的實際運行情況,準確性高,但是試驗時間相對較長,耗費人力和物力,對技術研發和電機投入量產都是一個障礙。加速壽命試驗時間短、耗費小,且壽命的預測都是一定的預估,因此一般采用合理(不改變電機失效機理)的加速實驗,來快速衡量電機的壽命。


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