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纯电动汽车也要做高原测试,和燃油车有什么不同?

2019-08-12 13:54  作者:车惠集  出处:特稿  责任编辑: 李欢      微信  

 大家都知道汽车在量产前要做“三高测试”。一辆车,在出厂之前是不会知道自己将来要去哪些地方。可能是茫茫戈壁、可能是热带密林,也有可能是茫茫戈壁和热带密林都有,顺便再加上高原大山和零下几十度的极北寒地。

如何保证一台车在未来十几年有限的寿命中,不会因为去了一趟高原戈壁滩结果抛了锚?办法只有一个,就是让它在出厂前把这些代表性的环境先过一遍,这也就是我们俗称的厂家们的“三高测试”——所谓的“三高”绝不是什么高血压、高血糖和高血脂,而是高温、高寒和高海拔。

三高测试的过程中需要验证的对象比较v多,包括发动机匹配试验、ECU及各传感器温度测试、高温高寒环境下整车质量、驾驶性能标定、整车线束高寒高温环境的标定等等。

而在高原测试中,因为高原环境气压较低,空气稀薄,燃油车的进气歧管、催化器、氧传感器等方面所处的环境都与平原地区不同。所以在高原环境下燃油车会进行冷热启动试验、进气修正、爆震标定验证等等一系列测试。

而对于纯电动车来说,由于变速箱、燃油系统、进排气系统等都不存在,取而代之的是以动力电池、驱动电机、整车电控组成的“三电系统”。高原环境对的影响也主要集中这一块。

三电系统中,电机本身工作性能不受低氧、低压环境影响,基本上可以忽略不计。所以咱们先说说纯电动汽车中最最最重要的电池。针对电池的测试内容通常包括对电池机械疲劳、热疲劳、密封性、循环寿命、腐蚀、接插件、材料等各方面的验证等等。例如威马针对电池要做的测试多达16项。

而在高原测试中对电池的测试,例如电池包密封性试验,因为高原环境下大气压强低,动力电池承受内外压强差不一致,可能导致外壳破裂,泄露等问题。而压强的变化也可能会造成电池内部结构的变化,对动力电池的充放电特性造成一定的影响。

11年前曾经和朋友去过一次西藏阿里,在扎达县的时候,朋友车上的OPTIMA蓄电池漏液了——这可是美军主战坦克上的御用电池,号称被枪射穿都能工作。后来找江森自控的工程师朋友一问,人家回答说,没办法,美国没这么高的高原,做不了极端的高原测试。

所以说,这就是活现例。

国家标准GB/T31467.3《用锂离子包和系统测试规程安全性要求与检测办法》中规定,锂离子电池在海拔4000m环境下进行放电,包或系统应无放电电流锐变、电压异常、泄露等现象。

中国技术研究中心曾做过测试,将锂电池放在0m、4000m、6000m环境下进行放电试验,发现电池放电性能基本不受海拔影响。如上图,三条代表放电性能的曲线几乎重在一块。

而高原低压环境对电池影响较大的另一点是电池的热稳定性,如上图所示。这就需要对动力电池系统中热管理系统进行高原测试了。毕竟电池是个娇贵的东西,冷了不行,热了不行,主流的三元锂电池适宜的工作温度只在35度-40度区间。

而且海拔较高,气压低,动力电池的散热性能也会降低,,所以这种情况下热管理系统能否保证电池长期处于舒适的充放电环境很重要,这也需要到高原环境下做标定。

至于“三电系统”中的电控系统,它大概相当于一台纯的神经中枢,涉及面很多很复杂。纯在高原测试中对电控系统的应该主要是针对各种传感器、线束控制等方面的冗余测试,同时也要保证VCU(整车控制器)不会出现“死机”或其他问题。“奔驰失控现象”虽然是假新闻,但也足以表明VCU出了问题有多可怕。

还有一点是制动能量回收系统测试,由电制动系统和液压共同完成。液压则是系统关键的执行机构,传统燃油车通常是带动机械真空泵或者利用负压抽真空。

而纯没有,大多采用电子真空泵,而电子真空泵在高原气压变化时,往往无法提供和在平原地区一样高的真空度,踏板力会变大,降低制动舒适度。

其实除了三电系统之外,纯需要在高原环境下进行试验标定的内容还有很多,诸如转向、空调、NVH性能等测试,但这些和燃油车标定是差不多的。

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