《电动汽车工程手册 第八卷 测试评价》主要从整车和关键零部件两个方面的测试评价工作展开，包含基本性能、功能控制、控制策略等整车层级以及关键零部件层级的开发性测试评价关键技术。本卷分别从测试目的、测试设备、参考标准、测试方法步骤、数据处理、评价指标和方法等方面阐述各层级开发性测试评价关键技术，目的在于通过测试评价数据的沉淀和积累真实反映车辆性能、策略、功能等层面的表现，通过挖掘和分析数据，探索标杆车型、竞品车型的设计理念和技术亮点，为开发过程提供重要的数据支撑。部分章节还提供了典型工程实例，可供从事测试评价相关的工程师在实际工作中参考。
本手册旨在梳理电动汽车现有技术成果、推动电动汽车产业链全面发展，不仅可以为高等院校、汽车研究机构和企业工程技术人才培养提供非常有价值的教材和参考资料，而且可以直接服务于电动汽车产业的自主创新，希望能够对深入推进供给侧结构性改革、提高我国电动汽车产业研发自主创新能力、提升自主品牌零部件和整车企业的竞争力、培育汽车产业新动能作出贡献。
《电动汽车工程手册》指导委员会
《电动汽车工程手册》编撰委员会
《电动汽车工程手册》出版委员会
序
前言
本卷编写与审稿人员
本卷前言
1.1 术语 …………………………………………………………… 1
1.1.1 纯电动汽车相关术语 ………………………………… 1
1.1.2 混合动力电动汽车相关术语 ………………………… 6
1.1.3 燃料电池电动汽车相关术语 ………………………… 8
1.2 测试基础 ……………………………………………………… 10
1.2.1 测量基础知识 ………………………………………… 10
1.2.2 试验设计理论 ………………………………………… 15
1.2.3 测试系统基本特性 …………………………………… 22
1.2.4 试验数据采集与处理 ………………………………… 40
1.2.5 总线技术 ……………………………………………… 50
1.3 测试设备 ……………………………………………………… 69
1.3.1 传感器 ………………………………………………… 69
1.3.2 纯电动/ 混合动力汽车测试设备 …………………… 84
1.3.3 燃料电池汽车专用测试设备 ………………………… 98
1.3.4 零部件测试设备 ……………………………………… 102
1.4 测试工况 ……………………………………………………… 111
1.4.1 工况的定义与分类 …………………………………… 111
1.4.2 5 种常用工况 ………………………………………… 113
参考文献 …………………………………………………………… 119
2.1 基本性能测试 ………………………………………………… 122
2.1.1 动力性测试 …………………………………………… 123
2.1.2 经济性测试 …………………………………………… 125
2.1.3 制动性能测试 ………………………………………… 130
2.1.4 NVH 测试……………………………………………… 132
2.1.5 电磁兼容性测试 ……………………………………… 135
2.1.6 整车电平衡测试 ……………………………………… 137
2.1.7 一般安全测试 ………………………………………… 139
第1 章
基础知识
第2 章
纯电动汽车
测试评价
XVI 电动汽车工程手册 第八卷
测试评价
2.1.8 碰撞后安全测试 ……………………………………… 143
2.2 功能性测试 …………………………………………………… 144
2.2.1 E/E 架构测试 ………………………………………… 144
2.2.2 总线测试 ……………………………………………… 146
2.2.3 上下电测试 …………………………………………… 150
2.2.4 失效安全测试 ………………………………………… 152
2.2.5 电性能测试 …………………………………………… 155
2.2.6 充电功能测试 ………………………………………… 158
2.2.7 远程监控功能测试 …………………………………… 174
2.3 策略性测试 …………………………………………………… 176
2.3.1 驱动控制策略测试 …………………………………… 176
2.3.2 制动控制策略测试 …………………………………… 180
2.3.3 热管理策略测试 ……………………………………… 182
2.3.4 附件管理策略测试 …………………………………… 189
2.3.5 测试案例 …………………………………………………191
2.4 展望 …………………………………………………………… 202
参考文献 …………………………………………………………… 202
3.1 基本性能测试 ………………………………………………… 206
3.1.1 动力性测试 …………………………………………… 206
3.1.2 经济性测试 …………………………………………… 213
3.1.3 制动性测试 …………………………………………… 233
3.1.4 NVH 测试 …………………………………………… 235
3.1.5 电磁兼容性测试 ……………………………………… 242
3.1.6 整车电平衡测试 ……………………………………… 244
3.1.7 一般安全测试 ………………………………………… 244
3.1.8 碰撞后安全测试 ……………………………………… 244
3.2 功能性测试 …………………………………………………… 244
3.2.1 E/E 架构测试 ………………………………………… 245
3.2.2 总线测试 ……………………………………………… 245
3.2.3 上下电测试 …………………………………………… 245
3.2.4 失效安全测试 ………………………………………… 245
3.2.5 电性能测试 …………………………………………… 245
3.2.6 充电功能测试 ………………………………………… 245
3.2.7 远程监控功能测试 …………………………………… 245
3.3 策略性测试 …………………………………………………… 245
3.3.1 驱动控制策略测试 …………………………………… 246
3.3.2 制动控制策略测试 …………………………………… 254
3.3.3 热管理策略测试 ……………………………………… 257
3.3.4 附件管理策略测试 …………………………………… 257
3.4 实车案例展示 ………………………………………………… 257
3.4.1 基本性能测试 ………………………………………… 257
3.4.2 功能性测试 …………………………………………… 262
第3 章
混合动力汽车测试评价
目 录XVII
3.4.3 策略性测试 …………………………………………… 268
3.5 展望 …………………………………………………………… 308
参考文献 …………………………………………………………… 309
4.1 燃料电池电动汽车动力性测试 ……………………………… 312
4.1.1 燃料电池电动汽车动力性客观测试评价 …………… 312
4.1.2 燃料电池电动汽车动力性主观测试评价 …………… 319
4.2 燃料电池电动汽车续驶里程及燃料经济性测试 …………… 322
4.2.1 续驶里程测试 ………………………………………… 322
4.2.2 氢气消耗量测试 ……………………………………… 325
4.2.3 增程式燃料电池电动汽车能量消耗量测试 ………… 329
4.2.4 全功率燃料电池电动汽车能量消耗量测试 ………… 336
4.3 燃料电池电动汽车振动噪声测试 …………………………… 338
4.3.1 电堆辅助系统振动噪声测试方法 …………………… 338
4.3.2 进气系统振动噪声测试 ……………………………… 339
4.3.3 汽车车内噪声测试 …………………………………… 342
4.3.4 市区行驶条件下车辆噪声测试 ……………………… 343
4.4 燃料电池电动汽车冷却系统控制策略分析测试 …………… 344
4.4.1 起动暖机过程控制策略测试 ………………………… 345
4.4.2 行驶控制策略测试 …………………………………… 346
4.4.3 后冷却控制策略测试 ………………………………… 348
4.5 燃料电池电动汽车整车热管理系统性能测试 ……………… 349
4.5.1 燃料电池电动汽车热平衡性能测试 ………………… 350
4.5.2 燃料电池电动汽车空调系统降温性能测试 ………… 351
4.5.3 燃料电池电动汽车空调系统采暖性能测试 ………… 352
4.5.4 燃料电池电动汽车空调除霜除雾性能测试 ………… 353
4.6 燃料电池电动汽车的整车安全要求及测试 ………………… 355
4.6.1 车载氢系统安全要求 ………………………………… 355
4.6.2 燃料电池电堆/ 系统安全要求 ……………………… 356
4.6.3 电气系统的安全要求 ………………………………… 357
4.6.4 功能安全要求 ………………………………………… 358
4.6.5 紧急情况下的安全要求 ……………………………… 358
4.6.6 车载氢安全测试 ……………………………………… 359
4.6.7 压缩氢存储条件及性能测试 ………………………… 363
4.6.8 车载氢系统的氢兼容性测试 ………………………… 366
4.6.9 氢气排放测试 ………………………………………… 368
4.7 燃料电池电动汽车的环境适应性测试 ……………………… 369
4.7.1 低温环境性能测试 …………………………………… 370
4.7.2 高湿测试 ……………………………………………… 373
4.7.3 海拔测试 ……………………………………………… 375
4.7.4 强化腐蚀测试 ………………………………………… 376
4.8 燃料电池电动汽车测试案例 ………………………………… 380
第4 章
燃料电池汽车测试评价
XVIII 电动汽车工程手册 第八卷
测试评价
4.8.1 燃料电池电动汽车动力性测试案例 ………………… 380
4.8.2 百公里氢气消耗量和续驶里程测试案例 …………… 383
4.8.3 燃料电池电动汽车低温冷起动性能测试案例 ………… 384
4.8.4 燃料电池电动汽车噪声测试案例 …………………… 388
4.8.5 燃料电池电动汽车氢气排放测试案例 ……………… 389
4.9 展望 …………………………………………………………… 392
附录 燃料电池电动汽车热管理性能测试测试点及传感器布置
清单 ………………………………………………………… 392
参考文献 …………………………………………………………… 394
5.1 整体试验准备 ………………………………………………… 398
5.2 电机系统一般性参数测试 …………………………………… 399
5.2.1 电机定子绕组冷态直流电阻测试 …………………… 400
5.2.2 电机系统绝缘电阻测试 ……………………………… 401
5.2.3 电机系统耐电压测试 ………………………………… 403
5.2.4 电机超速测试 ………………………………………… 407
5.3 基于台架的电机系统性能参数测试 ………………………… 408
5.3.1 电机温升测试 ………………………………………… 408
5.3.2 工作电压范围测试 …………………………………… 410
5.3.3 电机系统输入输出特性测试 ………………………… 411
5.4 电机系统安全性和环境适应性测试 ………………………… 419
5.4.1 安全性测试 …………………………………………… 419
5.4.2 环境适应性测试 ……………………………………… 420
5.5 电机系统可靠性测试 ………………………………………… 425
5.6 电机系统电磁兼容测试 ……………………………………… 428
5.7 测试示例 ……………………………………………………… 436
5.8 展望 …………………………………………………………… 445
参考文献 …………………………………………………………… 446
6.1 单体蓄电池试验 ……………………………………………… 449
6.1.1 单体蓄电池测试平台 ………………………………… 450
6.1.2 通用测试程序 ………………………………………… 451
6.1.3 基本信息检查和基本参数测量 ……………………… 452
6.1.4 电性能试验 …………………………………………… 454
6.1.5 安全性试验 …………………………………………… 464
6.2 蓄电池包/ 系统试验 ………………………………………… 470
6.2.1 试验测试平台 ………………………………………… 472
6.2.2 通用测试程序 ………………………………………… 474
6.2.3 基本信息检查和基本参数测量 ……………………… 485
6.2.4 电性能试验 …………………………………………… 485
6.2.5 BMS 控制方法试验…………………………………… 502
6.2.6 BMS 功能保护试验…………………………………… 515
6.2.7 环境适应性试验 ……………………………………… 518
第5 章
电机系统测试评价
第6 章
动力蓄电池测试评价
目 录XIX
6.2.8 安全性试验 …………………………………………… 526
6.3 解析试验 ……………………………………………………… 537
6.3.1 基本信息解析 ………………………………………… 537
6.3.2 CAN 通信信息解析 …………………………………… 541
6.3.3 传感器信号解析 ……………………………………… 541
6.4 展望 …………………………………………………………… 544
参考文献 …………………………………………………………… 545
7.1 测试对象 ……………………………………………………… 547
7.1.1 燃料电池堆 …………………………………………… 547
7.1.2 燃料电池系统 ………………………………………… 548
7.2 燃料电池堆参数确认与测量 ………………………………… 549
7.3 燃料电池堆安全性测试 ……………………………………… 550
7.3.1 气密性测试 …………………………………………… 550
7.3.2 压力测试 ……………………………………………… 553
7.3.3 绝缘电阻测试 ………………………………………… 554
7.4 燃料电池堆性能测试 ………………………………………… 555
7.4.1 极化曲线测试 ………………………………………… 555
7.4.2 额定功率测试 ………………………………………… 558
7.4.3 峰值功率测试 ………………………………………… 559
7.4.4 反应气（氢气、空气）利用率测试 ………………… 559
7.4.5 燃料电池堆效率测试 ………………………………… 561
7.4.6 操作参数对性能的影响测试 ………………………… 563
7.4.7 单电池一致性测试 …………………………………… 563
7.5 燃料电池堆低温存储与启动测试 …………………………… 564
7.5.1 低温存储测试 ………………………………………… 564
7.5.2 低温启动测试 ………………………………………… 565
7.6 燃料电池堆冲击、振动测试 ………………………………… 566
7.6.1 冲击测试 ……………………………………………… 566
7.6.2 振动测试 ……………………………………………… 568
7.7 燃料电池堆测试实例 ………………………………………… 569
7.7.1 基本参数测试 ………………………………………… 569
7.7.2 安全性测试 …………………………………………… 569
7.7.3 性能测试 ……………………………………………… 570
7.8 燃料电池系统测试准备 ……………………………………… 575
7.8.1 燃料电池系统测试条件 ……………………………… 575
7.8.2 测试状态的规定 ……………………………………… 575
7.8.3 测量误差的规定 ……………………………………… 576
7.8.4 浸机及热机处理方法 ………………………………… 576
7.9 燃料电池系统稳态性能测试 ………………………………… 577
7.9.1 稳态特性测试 ………………………………………… 577
7.9.2 额定功率特性试验 …………………………………… 578
7.9.3 峰值功率特性试验 …………………………………… 578
第7 章
燃料电池堆与系统测试评价
XX 电动汽车工程手册 第八卷
测试评价
7.9.4 稳态性能指标 ………………………………………… 579
7.10 燃料电池系统启动特性试验 ……………………………… 579
7.10.1 常温启动特性试验方法 …………………………… 580
7.10.2 低温冷启动特性测试 ……………………………… 582
7.10.3 启动特性的评价 …………………………………… 583
7.11 燃料电池系统动态特性测试………………………………… 584
7.11.1 动态响应特性 ……………………………………… 584
7.11.2 动态循环特性 ……………………………………… 584
7.11.3 动态平均效率特性测试 …………………………… 585
7.11.4 氢气排放特性测试 ………………………………… 586
7.12 燃料电池系统安全性测试 ………………………………… 589
7.12.1 紧急停机功能测试 ………………………………… 589
7.12.2 气密性测试 ………………………………………… 589
7.12.3 绝缘性测试 ………………………………………… 590
7.13 展望 ………………………………………………………… 591
附录 ………………………………………………………………… 591
附录1 燃料电池堆振动工况 ……………………………… 591
附录2 燃料电池系统循环工况 …………………………… 594
附录3 燃料电池系统稳态性能相关数据的计算 ………… 595
参考文献 …………………………………………………………… 598
8.1 非车载充电机测试 …………………………………………… 602
8.1.1 基本结构 ……………………………………………… 602
8.1.2 电气性能测试 ………………………………………… 602
8.1.3 安全保护功能测试 …………………………………… 607
8.1.4 电气安全性能测试 …………………………………… 609
8.1.5 气候环境测试 ………………………………………… 610
8.1.6 机械强度测试 ………………………………………… 612
8.1.7 电磁兼容测试 ………………………………………… 613
8.1.8 温升测试 ……………………………………………… 615
8.1.9 IP 防护测试 …………………………………………… 616
8.1.10 噪声测试 …………………………………………… 617
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