圖2.電池組架構(gòu)(單元、模塊、電池組)和所需的電壓電平測量范圍
該電池組實(shí)際上擁有自己的ECU，也就是電池管理系統(tǒng)(BMS)，不僅需要對(duì)模擬電池組進(jìn)行組件級(jí)測試(比如使用NI聯(lián)盟商Bloomy開發(fā)的這一BMS測試解決方案)，在其上運(yùn)行控制算法和函數(shù)，也需要在子系統(tǒng)級(jí)別下對(duì)實(shí)際電池組進(jìn)行測試。這些測試發(fā)生在熱室中，因?yàn)殡姵氐墓ぷ魈匦苑浅４蟪潭纫蕾囉跍囟?。測試包含特性分析和耐久性測試兩個(gè)方面，因?yàn)殡姵亟M性能的核心屬性是充電/放電行為和整個(gè)生命周期內(nèi)以及在各種溫度條件下的循環(huán)時(shí)間(電池組在各種氣候條件下正常使用的持續(xù)時(shí)間)。為了在可接受的時(shí)間內(nèi)完成測試并具有統(tǒng)計(jì)意義，汽車制造商正在并行測試許多(數(shù)十到數(shù)百個(gè))電池組。高效地管理這些測試裝置、生成的數(shù)據(jù)以及確保數(shù)據(jù)的可追溯性和測試數(shù)據(jù)有效性的置信度，需要專門為此設(shè)計(jì)測試自動(dòng)化、系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)管理工具。
集成測試
如果汽車制造商只能依賴實(shí)驗(yàn)室或道路/軌道測試來進(jìn)行物理驗(yàn)證測試，那么要確保測試能夠覆蓋所有預(yù)期用例和工作條件是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)檫@將非常昂貴且耗時(shí)。為了解決這個(gè)問題，測試工程師正在嘗試通過HIL測試來增強(qiáng)系統(tǒng)集成測試時(shí)的數(shù)據(jù)測試。HIL測試是基于模擬的物理驗(yàn)證和確認(rèn)測試之間。在系統(tǒng)集成測試中，可以根據(jù)要驗(yàn)證的組件或行為來模擬系統(tǒng)的各個(gè)部分。擁有靈活的測試環(huán)境和架構(gòu)可以支持模擬和實(shí)際組件的各種組合，從而顯著縮短測試時(shí)間，同時(shí)提供廣泛的測試覆蓋率，并提高對(duì)系統(tǒng)級(jí)性能和可靠性的信心。
圖3.在可支持真實(shí)和模擬系統(tǒng)組件的各種組合的平臺(tái)上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化可以顯著提高測試效率和設(shè)備復(fù)用率。
為什么汽車制造商不制造純電動(dòng)汽車?
可以說，電動(dòng)動(dòng)力總成的性能更為優(yōu)越，其優(yōu)點(diǎn)包括更高的性能、更快速的響應(yīng)、更低的噪聲、零排放、低維護(hù)和駕駛成本，更安全，更簡單(更少移動(dòng)組件和故障點(diǎn))，而且還為設(shè)計(jì)工程師提供了令人興奮的自由發(fā)揮空間，因?yàn)殡妱?dòng)車移除或大大簡化了復(fù)雜且昂貴的重型組件，如內(nèi)燃機(jī)和相關(guān)的皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、排氣和催化轉(zhuǎn)換器以及變速箱。這些組件由更小的組件代替，具有更高的功率/重量比，并且允許更靈活的放置。唯一的問題是純電動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)過于昂貴(很大程度僅取決于一個(gè)部件：電池組)。
然而，汽車制造商必須滿足各國政府對(duì)汽車的各種效率和排放要求，他們認(rèn)為電氣化具有誘人的性能優(yōu)勢(shì)。因此，他們決定以各種有趣的方式將動(dòng)力總成技術(shù)分解并融合在一起，努力讓ICE車輛具備電動(dòng)車的一些優(yōu)勢(shì)。但他們?nèi)员仨毐苊鈭?jiān)持使用足夠大的電池組來制造純電動(dòng)汽車，因?yàn)殡姵爻杀居型粩嘞陆怠?/span>
好消息是，我們正在迅速實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，并且正大力投資到電池技術(shù)的創(chuàng)新，這不僅是汽車領(lǐng)域的需求，也是消費(fèi)者技術(shù)(例如手機(jī))的需求。電池性能/成本曲線給我們帶來了巨大希望，每年成本的降幅高達(dá)兩位數(shù)，并且沒有放緩的跡象。
圖4.電池組價(jià)格/ KWh持續(xù)下降，正在不斷趨近大眾市場愿意接受純電動(dòng)汽車的100美元/ KWh臨界點(diǎn)。
另一方面，汽車制造商轉(zhuǎn)向混合動(dòng)力車的問題在于，混合動(dòng)力車不僅沒有降低汽車的復(fù)雜性，反而增加了汽車的復(fù)雜性?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)包含更多組件，因而可能的故障點(diǎn)也更多。此外，混合動(dòng)力車還需要解決集成兩種不同動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)這一棘手的問題。管理此集成需要高級(jí)組件以及更高級(jí)的軟件和控制方法。
跟上創(chuàng)新的步伐
