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| 标准编号 | T/CSAE 143-2020 (T/CSAE143-2020) | | 中文名称 | 纯电动乘用车一体化电驱动总成测评规范 | | 英文名称 | Test and assessment specifications for integrated electric drive system of battery electric passenger cars | | 行业 | Chinese Industry Standard | | 中标分类 | T40 | | 字数估计 | 21,220 | | 发布日期 | 2020-08-07 | | 发布机构 | 中国汽车工程学会 |
T/CSAE 143-2020: 纯电动乘用车一体化电驱动总成测评规范
T/CSAE 143-2020 英文名称: Testandassessment specifications for integrated electric drive system of batteryelectric passenger cars
团 体 标 准
纯电动乘用车一体化电驱动总成测评规范
中国汽车工程学会 发布
1 范围
本标准规定了纯电动乘用车一体化电驱动总成的、测试条件、测试要求、测试方法、判定标准等。
本标准适用于纯电驱动乘用车一体化电驱动总成(以下简称总成),即高压控制模块、驱动电机模
块、单级减速器模块和(或)差速器模块的组合。其它一体化电驱动总成可以参考执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
4.1 试验环境条件
GB/T 18488.2规定的试验环境条件适用于本文件。
4.2 仪器仪表
仪器的准确度或误差应不低于表1的要求,并满足实际测量参数的精度要求,尤其对于电气参数测
试量的仪器仪表,应能够满足相应的直流参数测量的精度和波形要求。
4.3 测试设备要求
如无特殊要求,两轴电驱动测试台架:包括两台测功机,测功机转速应能覆盖总成输出转速,测功
机转矩应能覆盖总成输出转矩,转速控制精度应不低于±2 r/min。
高压电源应能够满足被试总成的功率要求,并能够工作于相应的工作电压状态。
温控系统应能够满足被试总成的温度控制要求。
若被试件有环境要求,环境仓应能够满足被试总成的工作环境要求。
GB/T 18488.2、QC/T 1022-2015规定的布线、安装要求适用于本文件。
4.4 测试要求
性能试验前,应对总成进行以下项目检查:
a) 检查是否按照规定加注润滑油;
b) 按照条件加装油温传感器;
c) 总成进行输入输出特性、拖曳力矩、温升、超速、NVH、可靠性测试时,按照如下条件完成磨
合试验:
1) 输出转速保持最高设计转速的 50%,最大允许偏差为±10 r/min;
2) 输出转矩为峰值转矩的 10%,最大允许偏差为±5 N·m;
3) 磨合时间:正转 2 h,反转 1 h;
4) 磨合后减速器应更换润滑油。
如无特殊要求,试验过程中,总成两轴端输出转速差速率不超超过1%,输出转矩差与总输出转矩的
百分比在总输出转矩大于1000 N·m时不超过1%或者设计规定,其余情况下不超过10 N·m。
5 试验方法和技术要求
5.1 一般性试验
5.1.1 外观及质量
外观以目测为主,样件外观无异常,无污损,即无可见的渗油、划痕、变形、腐蚀、开裂等。
采用满足测量精度要求的衡器量取总成的质量并记录。
总成应有直流电源极性、进出水方向、高压危险、接地等标识。
5.1.2 密封性
5.1.2.1 冷却回路密封性
5.1.2.1.1 试验要求
试验要求如下:
a) 该项试验宜将总成所有冷却回路联合测量;
b) 如果生产制造中没有相应涂层要求,试验前不允许对驱动电机或驱动电机控制器表面涂覆可以
防止渗漏的涂层,但是允许进行无密封作用的化学防腐处理;
c) 试验使用介质可采用液体或气体,液体介质可为含防锈剂的水、煤油或黏度不高于水的非腐蚀
性液体,气体介质可为空气、氮气或者惰性气体;
d) 气体或液体压力测量仪器量程为试验压力的 1.5~3倍。
5.1.2.1.2 试验方法及判定标准
试验时,试验介质的温度应和试验环境的温度一致并保持稳定;将被试样品冷却回路的一端堵住,
但不能产生影响密封性能的变形;向回路中充入试验介质,利用压力仪表测量施加的介质压力。
a) 使用气体介质试验时,应使冷却回路保持干燥,逐渐加压至试验压力不低于 200 kPa,保持
60 s后,压力下降应不大于 1 kPa,或压力保持过程中,泄露率仪表显示值下降应不大于
4 mL/min;
b) 使用液体介质试验时,应将冷却回路腔内的空气排空,逐渐加压至试验压力不低于 200 kPa,
并保持该压力至少 15 min,无渗漏。
5.1.2.2 腔体密封性
腔体密封性要求如下:
a) 总成如由各独立腔体组成,宜独立分开测量;
b) 保留一个通气阀将压力为 20 kPa±2 kPa的滤水压缩气体送入腔体,关闭通气阀并保持 30 s,
压力下降应不大于 25 Pa,或压力保持过程中,泄露率仪表显示值下降应不大于 5 mL/min。
5.1.3 绝缘电阻
应分别在冷态及热态情况下测量总成直流输入端对外壳的绝缘电阻。
GB/T 18488.2中规定的相关试验方法及要求适用于本文件。
5.1.4 耐电压
应测量总成直流端子对机壳的直流耐压,该直流电压为GB/T 18488.1-2015中5.2.8.2.1中规定的对
应交流耐压有效值的1.414倍,漏电流不大于5 mA。
GB/T 18488.2中规定的相关试验方法及要求适用于本文件。
5.1.5 接地电阻
总成中所有能触及的可导电部分与外壳接地点的电阻最大值应不大于0.1 Ω,接地点应有明显的接
地标志。
GB/T 18488.2中规定的相关试验方法及要求适用于本文件。
5.2 性能试验
5.2.1 动态密封
QC/T 1022-2015中6.2.4.1规定的试验方法及要求适用于本文件。
其中试验油温可以根据使用情况由用户指定。
5.2.2 输入输出特性
如无特殊要求,总成冷却系统入口温度设置为50 ℃±2 ℃;流量依据产品的技术要求设定;风冷
机的吹拂点、散热片等温度按制造厂的规定执行;减速器润滑油温度按产品技术要求规定或控制在80 ℃
±5 ℃、必要时可增大温度允差;电机绕组温度在60 ℃~最高允许温度。
5.2.2.1 工作电压范围
试验时,如无特殊要求,宜将总成的直流母线电压根据产品技术文件分别设定在额定工作电压、最
高工作电压和最低工作电压;在不同的工作电压下,测试不同输出转速下的最大输出转矩,记录稳定的
转速和转矩数值。
在总成转速范围内的测量点数不少于10个,绘制转速-转矩特性曲线,检查转矩输出是否符合产品
技术文件的规定。
5.2.2.2.3 试验方法
试验方法如下:
a) 试验时,总成直流端功率宜使用功率测量装置直接测量获得;测量时,电压的测量点应在总成
靠近直流接线端子处;
b) 试验过程中,为保证测量精度,总成的工作转矩和转速宜直接在输出轴端测量。总成输出轴端
和转矩转速测量设备之间应是刚性连接,如果可以忽略联轴装置的传动效率和中间的风摩损
耗,也可以在总成轴端与转矩转速测量设备之间放置联轴环节,转速转矩测量设备的读数即为
总成轴端的输出值;
c) 如考虑联轴装置的传动效率和试验过程中的风摩损耗的情况,按照 GB/T 18488.2-2015 附录
A的方法对试验结果进行修正。
5.2.2.3 持续转矩
试验时,使总成工作于持续转矩及持续功率对应的最低转速下,利用5.2.2.2.3的方法进行试验和
测量,总成应能长时间正常工作且10 min中内温升不高于2K,工作时长要求可由用户协商确定。
5.2.2.4 持续功率
按照5.2.2.3获得的持续转矩和相应的工作转速,利用以下公式计算获得总成在相应工作点的持续
功率。
5.2.2.5 峰值转矩
峰值转矩试验结果应标注测试环境温度。
试验时,使总成工作于技术文件规定的峰值转矩、转速和持续时间下,利用5.2.2.2.3的方法进行
试验,峰值转矩试验持续时间30 s或按照用户或制造商的要求进行试验并记录持续时间。试验过程中总
成应能够正常工作。
如需多次进行峰值转矩的试验,宜将总成恢复到冷态后进行。
5.2.2.6 峰值功率
按照5.2.2.5测试获得的峰值转矩和相应的工作转速,利用式(1)计算获得总成在相应工作点的峰
值功率,峰值功率应标注试验持续时间。
5.2.2.7 最高工作转速
在试验过程中,总成宜处于热态。试验时,匀速调节试验台架,使总成的转速升至最高工作转速,
并施加不低于产品技术文件规定的转矩,稳态工作持续时间应不少于3 min。按照5.2.2.5的方法进行试
验,每30 s记录一次总成的输出转速和转矩。
5.2.3 差速可靠性
将总成安装在试验台上,按规定加注润滑油,磨合工况如下:其中任一个输出端固定,另一个输出
端可自由转动。油温控制在85±5 ℃,正转,空载,以100±5 r/min的输出转速运转不少于5 min,交
换固定端和自由转动端,重复上述试验。磨合完成后更换润滑油。
磨合完后按照如下工况开始试验。
a) 高速低扭:正转,最高输出转速的 50%~55%,电机轴端转矩为该工作转速下对应最大转矩的
10%~15%或 30~35 N·m,其中一个输出端固定不转,另一端可以转动,持续时间不少于 15 min;
交换固定端和转动端后重复上述试验,持续时间不少于 15 min;
b) 低速高扭:正转,保持最高输出转速的 20%±10 r/min,差速率 12%~15%,控制输出转矩按表
3规定的顺序和条件进行试验,每一个循环的时间不大于 3 min,总循环次数不少于 200次。
5.2.4 拖曳力矩
5.2.4.1 工作模式
试验应选择如下工作模式之一进行:
--工作模式Ⅰ:总成的所有高低压线束和接插件均未连接。冷却回路无冷却液注入,接头处密封。
--工作模式Ⅱ:总成只进行低压供电。冷却系统按照技术文件规定设置。
5.2.4.2 试验方法
试验时总成可安装油温传感器,半轴的连接倾角应符合技术文件要求。
根据总成特点选择工作模式。两种模式的转速切换点为总成不超过该转速时,由于转子旋转产生的
反电动势不会对总成造成损坏。
拖曳试验宜分别在冷态和热态下进行。冷态状态为润滑油温度与室温相差不超过±3 ℃;热态状态
为润滑油温度60±5 ℃。
总成运行在零转速至最高工作转速或用户最高允许转速之间,步长为100 r/min。待转速、转矩稳
定后,记录各转速下左右半轴端的转矩值,该转矩值的代数和为总成在对应转速下的拖曳力矩,并绘制
转速-拖曳力矩曲线。
5.3.1.1 测试要求
测试要求如下:
a) 总成试验时宜在驱动电机绕组、电机控制器功率模块、电机控制器外壳、减速器外壳、环境仓、
冷却液出入口、减速器模块放油螺栓处、轴承等位置布置温度传感器,温度传感器与总成高压
部分保持有效绝缘。其中驱动电机绕组、电机控制器功率模块温度可采用总成采集结果;
b) 如总成中包含其它电气设备,如 DC/DC、OBC等,应同时在额定负载条件下工作。
5.3.1.2 测试准备
环境仓温度设置为65 ℃,冷却液流量设置为最低许用流量,冷却液温度设置为最高许用温度。
5.3.1.3 测试工况
总成按照表4工况进行测试总成,每个工况开始前,总成应恢复至温升测试初始状态,其中工况4
由供需双方确定,参照执行。
5.3.1.4 测试判定
满足以下条件视为合格:
a) 总成温升测试达到热稳态时,电机控制器,电机绕组、油温均未超过总成定义的最高许用温度;
b) 总成温升测试规定的时间内,电机控制器,电机绕组、减速箱油温均未超过总成定义的最高许
用温度;
c) 温升测试过程中未出现因温度超限值引起的限功率故障或停机故障等。
5.3.2 超速试验
将总成电机轴端1.2倍最高工作转速按照减速比换算成轴端输出转速,将两轴总成试验台架转速设
置为此转速,持续2 min,不应发生有害机械变形。
5.3.3 高压控制模块支撑电容放电时间
高压控制模块支撑电容应具有被动放电功能,被动放电时间应不大于3 min;当高压控制模块有主
动放电要求时,主动放电时间应不超过3 s。
高压控制模块支撑电容放电时间试验方法按照GB/T 18488.2-2015中8.3执行。
5.4 环境适应性试验
5.4.1 温湿度试验
5.4.1.1 低温贮存
试验时,将总成按照GB/T 2423.1-2008的规定,放入温箱内,使箱内温度降至-40 ℃,并保持24 h,
试验过程中,总成处于非通电状态。试验后复测绝缘电阻应满足5.1.3要求,并根据用户要求进行功能
试验,各项功能均应正常。
5.4.1.2 高温贮存
试验时,将总成放入温箱内,按照GB/T 2423.2-2008的规定,使箱内温度升至85 ℃,并保持48 h,
试验过程中,总成处于非通电状态。试验后复测绝缘电阻应满足5.1.3要求,并根据用户要求进行功能
测试,各项功能均应正常。
根据用户要求,可以将低温贮存和高温贮存组合成高低温交变贮存试验,开展测试。
5.4.1.......
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