电驱动总成是新能源汽车动力系统的重要组成部分,通常由驱动电机、电机控制器及减速机构等部件构成,部分产品还集成差速器及相关辅助部件。电驱动总成性能与NVH测试主要适用于新能源汽车电驱动总成及工程样品,用于评价总成的动力输出、能量转换效率以及振动、噪声和声振粗糙度表现。
电驱动总成在不同转速、扭矩和负载条件下运行时,各部件之间可能产生相互耦合,齿轮啮合、电机电磁激励、轴承运转及结构共振等因素都可能形成异常振动和噪声。如果只测试单一部件,可能难以发现总成装配和系统耦合产生的NVH问题。因此,需要在规定工况下对电驱动总成进行性能与声振测试,分析异常频率、阶次及运行状态,为产品标定、结构优化和问题定位提供依据。
适用产品
- 新能源汽车电驱动总成
- 电机、控制器及减速机构集成总成
- 新能源汽车电桥及电驱桥总成
- 纯电动汽车电驱动总成
- 混合动力汽车电驱动总成
- 电驱动总成研发样机及工程验证样品
检测项目
电驱动总成测试通常需要同时评价机械输出性能和声振表现。性能测试重点关注转速、扭矩、功率、效率及温度等参数,NVH测试则通过振动和声学测量分析总成在不同运行工况下的噪声特征及异常来源。
| 检测项目 | 测试内容/方法 | 主要验证目的 |
|---|---|---|
| 扭矩特性测试 | 通过测功机控制电驱动总成在不同转速和负载条件下运行,记录输入和输出扭矩。 | 评价电驱动总成在不同工况下的扭矩输出能力及特性变化。 |
| 功率测试 | 在规定转速和负载条件下测量电驱动总成的输入及机械输出功率。 | 验证总成的功率输出能力及不同工作区间的性能表现。 |
| 效率测试 | 同步采集电气输入功率和机械输出功率,在不同转速、扭矩工况下计算系统效率。 | 评价电驱动总成的能量转换效率及效率变化规律。 |
| 温升测试 | 按照规定工况持续运行总成,监测电机、控制器、减速机构及相关部位温度变化。 | 评价总成持续工作状态下的热稳定性及温升水平。 |
| 振动测试 | 在电驱动总成壳体及规定测点布置振动传感器,采集不同转速和负载下的振动信号。 | 评价总成振动水平,并识别可能存在的结构、轴承及齿轮等振动异常。 |
| 噪声测试 | 在规定测试环境和运行工况下使用声学测量设备采集总成辐射噪声。 | 评价不同运行条件下的噪声水平及噪声变化特征。 |
| 阶次分析 | 同步采集转速和振动、噪声信号,通过阶次分析观察与转速相关的周期性声振成分。 | 识别电机、电磁激励、齿轮啮合等与转速相关的主要激励来源。 |
| 耐久后NVH复测 | 完成规定耐久运行后重新进行振动和噪声测试,并与耐久前数据进行对比。 | 评价长期运行后总成声振性能是否发生明显变化。 |
标准依据
电驱动总成性能与NVH测试涉及电驱系统性能评价以及车辆零部件声学和振动测试,不同项目的测试环境、测量方法和评价指标存在差异。实际测试时应结合产品类型、测试目标、安装状态及项目技术要求确定具体标准和测试条件。
| 标准编号 | 标准名称 | 适用范围 |
|---|---|---|
| GB/T 18488.1-2025 | 电动汽车用驱动电机系统 第1部分:技术条件 | 适用于电动汽车驱动电机系统技术条件,可用于驱动电机系统性能相关测试评价。 |
| GB/T 18488.2-2025 | 电动汽车用驱动电机系统 第2部分:试验方法 | 适用于电动汽车驱动电机系统试验方法,可用于电驱动总成相关性能测试,具体适用项目需结合产品结构确认。 |
| GB/T 18696.1-2004 | 声学 阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量 第1部分:驻波比法 | 适用于特定声学材料参数测试,不作为整车电驱动总成噪声评价的直接标准,涉及声学材料或部件分析时可根据项目需要采用。 |
| ISO 3744:2010 | 声学 声压法测定噪声源声功率级和声能量级 反射面上方近似自由场的工程法 | 适用于噪声源声功率级及声能量级测量,可根据电驱动总成测试环境及测量布置条件选择适用。 |
测试要点
电驱动总成NVH测试对安装状态、测试环境、转速控制和信号采集同步性要求较高。相同产品在不同安装刚度、冷却状态或负载条件下可能呈现不同的声振特征,因此测试时需要统一边界条件,并结合时域、频域及阶次数据综合判断异常来源。
| 关注事项 | 常见问题 | 说明 | 解决方案 |
|---|---|---|---|
| 安装状态 | 总成固定方式变化导致振动结果差异明显 | 安装刚度、连接方式及支撑结构会改变系统模态和振动传递路径,可能使同一总成产生不同的NVH测试结果。 | 按照测试方案统一安装方式和边界条件,记录安装状态,进行重复测试时保持测试条件一致。 |
| 转速同步 | 转速信号与振动、噪声数据不同步 | 阶次分析需要准确的转速基准,如果转速与声振数据时间对应关系异常,可能导致阶次识别偏差。 | 统一数据采集时钟,检查转速传感器和采集通道,测试前确认同步信号稳定。 |
| 背景噪声 | 测试环境背景噪声干扰测量结果 | 风机、冷却设备、测功机及其他辅助设备均可能产生额外噪声,影响被测总成的声学测量。 | 测试前测量背景噪声,合理控制辅助设备运行状态,并根据测试方法确认背景噪声是否满足要求。 |
| 齿轮噪声 | 特定转速区间出现明显啸叫 | 齿轮啮合频率及其倍频可能与结构模态或其他激励发生耦合,从而在特定转速范围内形成明显噪声峰值。 | 通过阶次和频谱分析定位主要频率成分,结合齿轮参数、啮合状态及结构响应进行针对性排查。 |
| 电磁噪声 | 高转速或特定负载下出现明显高频噪声 | 电机电磁激励及逆变器控制策略可能产生与电气频率相关的声振成分,其表现通常与转速和控制参数有关。 | 同步分析转速、电流及声振信号,判断异常成分与电磁激励之间的对应关系,并针对控制参数或结构进行优化验证。 |
| 温度状态 | 冷态和热态NVH结果差异较大 | 温度变化可能引起轴承、润滑、材料及结构状态变化,使电驱总成的振动和噪声特征发生改变。 | 明确冷态或热态测试条件,按照项目要求统一温度状态,并分别记录关键温度数据。 |
| 数据分析 | 仅比较总声压级难以定位异常来源 | 单一声压指标只能反映整体水平,无法充分区分电机、电磁、齿轮及轴承等不同激励来源。 | 结合时域、频谱、阶次及转速数据进行综合分析,根据异常频率与转速的关系定位潜在激励源。 |
测试流程
- 确认电驱动总成型号、结构组成、额定参数及测试目标,明确性能和NVH测试项目及适用标准。
- 检查总成机械接口、电气连接、冷却系统和润滑状态,确认测功机及相关测试设备处于正常状态。
- 按照测试方案将电驱动总成安装至试验台架,完成动力连接、控制连接及必要的传感器安装。
- 布置扭矩、转速、振动、噪声及温度等测量通道,检查各采集通道和转速同步信号是否正常。
- 按照测试方案设置输入电压、转速、扭矩、负载及冷却条件,完成低速运行和测试系统状态确认。
- 开展功率、扭矩、效率及温升等性能测试,同时采集不同工况下的振动和噪声数据。
- 根据测试要求进行转速扫描、负载变化或典型运行工况测试,并通过频谱和阶次分析识别主要声振特征。
- 整理性能及NVH测试数据,对异常频率、阶次及运行工况进行关联分析,并根据需要开展结构、控制或装配整改后的复测。
检测价值
电驱动总成性能测试能够评价总成在不同转速和负载条件下的动力输出、效率及热稳定性,NVH测试则能够进一步识别运行过程中产生的振动和噪声特征。将两类测试结合,可以从性能和声振两个维度分析电驱动总成的整体运行状态。
对于研发项目,测试数据可用于电机控制参数、齿轮结构、轴承及总成安装方案的优化;对于样品验证和品质控制,可通过不同工况下的测试结果判断产品一致性;对于异常问题,则可利用阶次、频谱及运行参数之间的对应关系辅助定位噪声和振动来源,并通过整改前后数据对比验证优化效果。
关于德恺汽车配件检测
德恺汽车配件检测可结合新能源汽车电驱系统的测试需求,开展电驱动总成功率、扭矩、效率、温升以及振动、噪声等相关项目测试。针对不同总成结构和测试目标,可根据额定参数、运行工况及安装条件配置相应测试方案,并对测试过程中的性能和声振数据进行采集与分析。
在电驱动总成研发验证、NVH问题排查、性能确认及整改复测等场景中,可根据具体异常现象选择相应的测试工况和分析方法,通过性能参数、频谱及阶次数据之间的关联帮助判断问题来源。欢迎咨询资深专业工程师,获取电驱动总成性能与NVH测试专属方案。
