整车电性能测试解决方案：新能源汽车电气系统稳定性保障
整车电性能测试解决方案：新能源汽车电气系统稳定性保障
随着新能源汽车的快速发展，整车电性能测试已成为确保车辆电气系统稳定、可靠运行的关键环节。本文将从测试内容、测试设备以及具体测试案例等方面，详细介绍新能源汽车的电性能测试解决方案。
整车电性能测试内容
通过电动汽车整车的拓扑图（图1），我们可以直观地了解到电动汽车包含的低压系统与高压系统。其中高压系统包含动力电池、车载充电机、驱动电机、DC/DC、空调压缩机等部件；低压系统包含电动车窗、雨刮器、蓄电池、车灯、音响以及整车控制器等部件。
图1 新能源汽车拓扑
根据供电系统不同，我们将电性能测试分为低压电性能测试及高压电性能测试。低压电性能测试（图2）主要包含电源系统测试、整车电平衡测试、线束系统及接地测试。高压电性能测试（图3）包含了高压整车测试、高压部件级测试、高压电源系统测试和故障诊断测试等内容。针对每一部分测试，我们都有对应的测试方案及测试方法论述。
图2 低压系统电性能测试
图3 高压系统电性能测试
整车电性能测试设备
本方案主要测试设备采用Vector CSM数采系统，该系统基于CAN、EtherCAT以及XCP on Ethernet等协议，能够满足快速、灵活、高精度的测量和记录需求。它具有多通道电压、电流、总线、温度等信号的监测能力，并且具备记录、存储等功能。
图4 整车电性能测试设备
Vector CSM数采系统如图4所示，其中HV Modules是专门为高电压试验场景开发的数据采集模块；CAN Modules是能够用于低电压环境下直接对电压、电流、温度等进行测量的数据采集模块；XCP-Gateway作为CSM的数据采集软件和EtherCAT®测量模块之间的接口，进行数据的转换；vMeasure exp是用于对CSM设备采集的数据进行分析与处理的软件。
此外针对于绝缘电阻、静态电流、耐压等测试，我们也引入了其他电气设备，如图5所示：
图5 安规仪与万用表
高压电性能测试举例--DCDC性能测试
DCDC的主要功能是将动力电池的高压直流供电转换为车辆中提供娱乐、照明等低压部件的低压直流供电。其性能好坏直接影响整车性能，以至于影响到用户的用车体验。
如图6所示，在DC/DC测试台架中，接入CSM设备对DC/DC模块的输入与输出电压、输入与输出电流及工作温度等参数进行采集和计算，进而评估其各项参数是否符合设计要求。
图6 DCDC输出性能测试环境
DC/DC性能可通过额定功率测试、转换效率测试以及工作温度测试进行评估。测试过程中DC/DC模块需处于持续工作状态，我们使用HV BM 1.2/HV TH4 EVO采集电压、电流及温度信号，利用XCP Gateway pro 4S将采集到的电压、电流、温度等信号进行转换，最终通过Switch网关传输至PC端，测试工程师在vMeasure exp软件中进行数据分析、处理和长时间记录，观察数据并判断其是否满足测试标准。
表1 DCDC测试设备清单
结语
随着新能源汽车的发展与普及，为了保证电气系统的稳定性，尤其是对于新开发车型，开展整车电性能试验尤为重要。东信创智经过多年的积累，可为客户提供电性能一站式测试服务，涵盖测试规范开发、测试方案制定及测试实施等业务。