2017中國新能源汽車測試評價技術發(fā)展高峰論壇議題解析

2017年7月 26日-27日，由重慶車輛檢測研究院有限公司（ 國家客車質量監(jiān)督檢驗中心）、電動汽車資源網(wǎng)聯(lián)合主辦的“2017中國新能源汽車測試評價技術發(fā)展高峰論壇”（以下簡稱“深圳測評會”）將于深圳召開，本屆峰會以“新能源汽車測試評價技術”為主題，針對新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策及發(fā)展動態(tài)、新能源汽車整車測試評價及技術、新能源汽車關鍵零部件測試評價及技術、新能源汽車EMC綜合解決方案等進行剖析。

    1.《新能源汽車未來發(fā)展方向》

清華大學教授、博士生導師，清華大學汽車研究所所長、汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室副主任 陳全世

新能源汽車是未來汽車發(fā)展的主流方向，取代傳統(tǒng)純油耗型汽車勢在必行。我國“十二五”規(guī)劃綱要已將新能源汽車列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。新能源汽車趨勢有兩個方面，一是新能源本身的一些技術發(fā)展，這個大的趨勢大家都很清楚，無非重點核心還是在動力電池方面，如何提升能量密度，如何提升續(xù)駛里程，包括降低成本。但是我們也從另外的層面看一下整個汽車產(chǎn)業(yè)的趨勢，也是新能源汽車發(fā)展的一個大趨勢，我想主要有三個方面：輕量化、智能化、低碳化。

2.《新能源汽車國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)》

重慶車輛檢測研究院、新能源中心、副總工 楊超

自實行“三縱三橫三平臺”以來，我國新能源汽車高速發(fā)展，國家出臺許多鼓勵機制，如補貼政策，推廣方案等，根據(jù)《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，新能源汽車年產(chǎn)銷達到200萬輛，動力電池單體比能量達到300瓦時/千克以上，力爭實現(xiàn)350瓦時/千克，系統(tǒng)比能量力爭達到260瓦時/千克、成本降至1元/瓦時以下。到2025年，新能源汽車占汽車產(chǎn)銷20%以上，動力電池系統(tǒng)比能量達到350瓦時/千克。

3.《遠程監(jiān)控（大數(shù)據(jù)）》

湖南中車時代電動汽車股份有限公司總工 汪偉

近年來，新能源汽車安全事故頻發(fā)，成為制約新能源汽車商業(yè)化的“短板”，預防其安全事故也成為國際性難題和研究熱點?！峨妱悠囘h程服務與管理系統(tǒng)技術規(guī)范》對電動汽車的安全運營有非常重大意義。其中，對汽車運行監(jiān)控、大數(shù)據(jù)分析是車輛安全應用、質量跟蹤與管理的智能化手段。

4.《新能源客車安全現(xiàn)狀及測試技術研究》

重慶車輛檢測研究院，新能源汽車中心副總工程師。高級工程師 葉磊

隨著我們經(jīng)濟的發(fā)展，客車的安全性問題日益突出，由于營運客車大量的使用也會帶來環(huán)境污染和能源浪費以及能源危機。所以說對現(xiàn)在的客車，不管是公路營運客車，還是我們的公交系統(tǒng)的車輛都會提出安全、節(jié)能、效率三方面的要求。

從測試的角度考慮，電動客車具有以下特點： （1）載客多、逃生通道較擁擠;（2）生產(chǎn)企業(yè)多、技術水平參差不齊; （3）單一車型產(chǎn)量小，不利于產(chǎn)品持續(xù)改進和質量提升……隨著近年前期運行車輛開始逐步老化，出現(xiàn)了一些安全事故，需要引起行業(yè)高度重視。

5.《長安電動汽車電磁兼容開發(fā)現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與思路》

長安汽車工程研究總院工學博士、高級工程師 李旭

當前，中國在傳統(tǒng)車電磁兼容的基礎上，進一步增加了電動汽車電磁兼容相關要求，電磁兼容是電動汽車深度研發(fā)過程中碰到的一個技術難點，對整車制造提出了非常大的挑戰(zhàn)，主要是開發(fā)設計難度高、安全重要性高、標準強制性高、測試驗證的代價高。因此，這給電動汽車研發(fā)與制造帶來了

因此，面對著電磁兼容帶來的問題，為了保證電動汽車的電磁兼容性，在開發(fā)過程中，必須遵循全面正確認識和貫徹電磁兼容設計工作、從項目設計之初切入、從零部件入手、注重采用系統(tǒng)的解決方案等原則。

6.《整車對動力電池系統(tǒng)的可靠性及安全性技術要求》

吉利新能源

整車的布局、設計、安全等，很大程度上會影響著動力電池系統(tǒng)的可靠性及安全性。如動力電池設計在底盤，如果不采取防護措施，很容易導致電池進水，導致線路短路進而引發(fā)燃燒。再比如，當電動汽車發(fā)生碰撞時,電池將承受巨大的沖擊載荷,并且可能受到擠壓、穿刺等損壞，嚴重的造成電池的燃燒、爆炸等。

7.《整車續(xù)航里程對動力電池系統(tǒng)的效率要求》

東風特汽/陜西通家

電動汽車續(xù)航里程越高，就需要提供更多的電池組，但這樣會加大電池成本，同時車重也增加了，而對整車工作效率也大大降低。另外，以加大電池組來提高續(xù)航里程，會對電池管理系統(tǒng)造成一定的壓力。

8.《宇通新能源客車EMC問題分析》

宇通客車股份有限公司、博士 樊森

相比于傳統(tǒng)客車，電動客車由于增加了DC/AC逆變器、DC/DC變換器、驅動電機以及充電機等高壓大功率電子電氣設備，且在其行駛過程中頻繁加速、減速及上下坡的同時，需要進行電源變換和能量回饋，這些設備在整流、變頻、變流時所產(chǎn)生的電磁干擾使得電動客車的電磁兼容(EMC)問題變得更為嚴重。

9.《解析電動汽車車載能源系統(tǒng)》

國家客車質量監(jiān)督檢驗中心新能源汽車中心主任 凌澤

充電機主要的應用是給電動汽車上的動力電池充電，按是否安裝在車上，充電機可分為車載式（隨車型）和固定式。固定式充電機一般為固定在充電站內(nèi)的大型充電機，主要以大功率和快速充電為主。而車載充電機安裝在車輛內(nèi)部，其優(yōu)勢就是可以在車庫，路邊或者住宅等任何有交流電源供電的地方隨時充電，功率相對較小。

車載充電機系統(tǒng)主要采用電壓、電流反饋的方法來達到恒流、恒壓充電的目的，同時要對充電過程的各種參數(shù)進行控制和監(jiān)測。充電機的電路由主充電路和輔助電路組成。主充電路采用的是全橋逆變電路，另一方面為了對電壓、電流、溫度進行實時檢測，同時報告電池的漏電、熱管理、報警、剩余容量等一系列狀態(tài)，車載動力電池需要有電池管理系統(tǒng)進行輔助管控。

10.《電動汽車電磁兼容設計》

北京新能源汽車股份有限公司整車EMC開發(fā)科科長 高新杰

電動汽車電磁兼容性測試研究的迫切性，但在設計中應該遵循EMC設計思想融入到部件和整車設計中，并且基于合理的開發(fā)流程，井然有序的電氣架構布局和驅動隔離電源EMC設計。但要重點關注，布局與空間的矛盾，DC/DC輸出端需要關注，高壓零部件系統(tǒng)集成技術能力亟需提升，V2G、無線充電等新興技術應用、標準制定及實施等。

11.《電動客車EMC技術應用與研究》

比亞迪汽車工業(yè)有限公司EV電器部經(jīng)理 王洪軍

由于電磁兼容性問題具有看不見、摸不著以及隨機的特性，因此，電動客車運行中更容易出現(xiàn)“莫名其妙”的故障，影響其某些功能的正常運行和安全行駛。

電動汽車的電磁兼容性應從電磁兼容的三要素來分析，三要素中任何一個條件的削弱或缺失、電磁干擾都將得到改善和解決。電磁干擾主要分為車載干擾源、自然干擾源和人為干擾源，通常抑制電磁干擾的措施有屏蔽、濾波和塔鐵。

12.《電動汽車驅動電機系統(tǒng)相關法規(guī)及試驗檢測技術》

重慶車輛檢測研究院國家客車質量監(jiān)督檢驗中心 史瑞祥

隨著車用驅動電機系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的不斷深入，需要有相應的標準來進行規(guī)范和引導。科技部在《關于發(fā)布國家重點研發(fā)計劃試點專項2016年度第一批項目申報指南的通知》中，將驅動電機列入重點發(fā)展項目。另外，國家也發(fā)布了許多的試驗檢測標準文件，以下是關于電機安全性可靠性的相關標準：

13.《整車控制器對動力電池系統(tǒng)及驅動系統(tǒng)安全控制策略》

蘇州綠控傳動科技有限公司技術總工 李紅志

整車網(wǎng)絡拓撲結構，整車控制器兼用來實現(xiàn)跨子網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊，它作為整車的腦部神經(jīng)中樞系統(tǒng)，承擔了整個系統(tǒng)的能量分配、扭矩管理、錯誤診斷等功能。在三級模塊體系和平臺架構中，整車控制器（VCU）、電機控制器（MCU）和電池管理系統(tǒng)（BMS）是最重要的核心技術，他們存在著相互關聯(lián)相互協(xié)作的關系，從而使電池系統(tǒng)及驅動系統(tǒng)得到安全空全，提高安全性。

整車控制器通過采集駕駛員踏板，判斷駕駛員的駕駛意圖，確認擎引模式，并計算出目標擎引力矩，將相關控制指令通過CAN總線發(fā)送給電機控制器，電機控制器根據(jù)控制命令控制電機工作與驅動工況。同時，電機控制器將電機轉速、直流電壓、直流電流等信息，通過CAN總線發(fā)送給整車控制器和儀表。儲能系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng)對電池組的各個單體電池電壓和電池包溫度進行測量，并進行電量計算，將電池信息通過CAN總線發(fā)送給整車控制器和儀表。可見，CAN總線系統(tǒng)是電動汽車的神經(jīng)網(wǎng)絡，設計電動汽車安全的信息必須實時無誤地傳遞。

13.《新能源汽車EMC標準發(fā)展動態(tài)》

國家客車質量監(jiān)督檢驗中心汽車電子部副部長、博士 覃延明

世界各國和相關國際性組織，制定了眾多的標準和法規(guī)來限制汽車的電磁兼容問題。我國自從1983年發(fā)布第1個電磁兼容國家標準GB3907--1983以來，已經(jīng)發(fā)布了多個有關電磁兼容的國家標準，但還很不健全，有待進一步研究改善。目前發(fā)布的有關車輛電磁兼容標準如下：

14.《純電動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢》

武漢理工通宇新能源動力公司 田韶鵬

對于驅動系統(tǒng)安全性可靠性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）驅動系統(tǒng)的安全性主要表現(xiàn)在防水，主要是高壓和低壓的線束和連接件IP防護問題。

（2）其次是上坡駐車的問題，通常用轉矩和轉速的控制切換，自動地使車可以穩(wěn)定的不溜坡，不會倒回去。

（3）電機的過熱、控制器的過熱和電機的去磁等保護都要防止突然的斷電和突然的掉電，以此達到車輛的轉矩安全。

（4）永磁電機退磁，主要原因是材料本身、電機設計、電機使用不當?shù)纫蛩匾穑瑫闺姍C性能降低,甚至無法使用，從而帶來安全隱患。

（5）安規(guī)電容與絕緣故障造成的安全隱患，電磁兼容（EMC）要求不嚴格，為了減低EMI裝了安規(guī)電容之后，只要控制器當中有一點短路就會通過安規(guī)電容形成回路，非常嚴重的。

（6）短路保護需要在設計電機中考慮，在電機冷態(tài)在最高電機轉速的時候容易產(chǎn)生較高反電勢，甚至導致控制器開關管燒掉。 

15.《電池管理系統(tǒng)電磁兼容設計及應用特點》

深圳市科列技術股份有限公司動力電池系統(tǒng)研究院院長、博士 劉志茹

BMS 及其硬件電路結構，電路主要由電源模塊、傳感器模塊、保護模塊、MCU 模塊和通訊模塊等部分組成。由于 BMS 采用金屬鋁質外殼，車內(nèi)電磁干擾對 BMS 的耦合有兩種主要途徑：車內(nèi)的低頻瞬態(tài)和各種干擾直接通過 BMS 的電源線以共?；虿钅８蓴_的形式耦合進 BMS，而車內(nèi)的各種輻射干擾場把能量耦合在 BMS 的連接線束上，形成共模干擾電流耦合進 BMS。

針對上述 BMS 外部的電磁干擾源和耦合機理可在 BMS 的電路原理設計、印刷電路板設計和結構設計等方面采取針對性的 EMC設計方法  。重點對電源電路、敏感小信號采集電路、接口電路、PCB元器件布局和布線，并結合 PCB 的 EMC 仿真分析和軟件濾波技術，使 BMS 具有較好的抗電磁干擾性能。

16.《車載電源系統(tǒng)電磁兼容設計及解決方案》

深圳欣銳科技股份有限公司 吳任華

車載電源是一種為特殊車輛上裝設備提供電源保障的設備，因其采用了電源轉換器作為交直流充電的主要功率器件，會產(chǎn)生多種類型的電磁干擾，干擾現(xiàn)象較復雜，有效地解決這一問題往往比較困難。

而對于車載電源系統(tǒng)電磁兼容設計和途徑是：（1）明確設計的內(nèi)容和目標；（2）干擾源確定；（3）濾波處理；（4）結構屏蔽設計；（5）PCB板的電磁兼容性設計；（6）接地設計。

17.《電動汽車電磁兼容問題解析及對策》

重慶車輛檢測研究院 EMC部長 博士 劉青松

電磁兼容，簡稱EMC，指設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作，且不對該環(huán)境中熱河失誤購成不能承受的電磁騷擾能力。電磁兼容的三要素是干擾源、傳播途徑和敏感源。電動汽車處于十分復雜的電磁環(huán)境中嗎，車上電子電氣設備種類繁多，電磁干擾途徑多種多樣，設備的電磁敏感度也各不相同。為達到電磁兼容性的設計要求，就要分析各種電磁干擾源的特性和技術參數(shù)，確定干擾路徑和耦合方式，根據(jù)具體參數(shù)采取抑制干擾、消除干擾的措施。

劉青山表示，汽車EMC問題包括EMI（電磁干擾）及EMS（抗電磁干擾）兩方面的要求：一方面汽車在正常運行狀態(tài)下產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面汽車能抵御環(huán)境中一定強度電磁干擾的能力。電磁干擾看不見摸不著，難以察覺，出現(xiàn)問題后很難查找。有電磁干擾信號時才會引發(fā)上述“莫名其妙”的故障，一旦電磁干擾信號消失，車輛行駛就恢復正常。隨著客車電器化、電子化、智能化程度的提高，客車的EMC問題越來越突出、越來越嚴峻，甚至影響到車輛的行車安全和節(jié)能減排水平。

18.《動力電池系統(tǒng)電磁兼容設計及應用特點》

比亞迪電池公司技術部經(jīng)理 江文峰

電動汽車要求動力電池BMS等核心電氣零部件滿足GB/T18655-2010 《車輛、船和內(nèi)燃機 無線電騷擾特性 用于保護車載接收機的限值和測量方法》中要求的（1）傳導騷擾（2）輻射騷擾（含GPS），目前是電動汽車電氣零部件推薦執(zhí)行指標。

從電磁兼容角度而言，其關注的頻率主要在中高頻，動力電池作為整車電磁干擾耦合的重要節(jié)點，它的高頻特性直接影響到整車電磁兼容的研究。到目前為止，由于汽車電磁兼容發(fā)展的滯后性，電池高頻和全頻域的電磁兼容特性國內(nèi)外很少有人研究。