新能源動(dòng)力電池及整車(chē)測試需要做那些項目及試驗設備！

 動(dòng)力電池系統作為硬件本體和控制系統結合極為緊密的系統，其測試大致可以劃分為兩大部分：電池包本體（Pack）測試、電池管理系統（BMS）測試。下面分別介紹這兩部分的測試情況：

電池包本體（Pack）測試

        電池包本體測試一般在DV/PV（設計驗證/生產(chǎn)驗證）階段進(jìn)行，目的是為了驗證電池包的設計/生產(chǎn)是否符合設計要求。其中包含溫度測試、機械測試、外部環(huán)境模擬測試、低壓電氣測試、電磁兼容測試、電氣安全測試、電池性能測試、濫用試驗測試等等。

        因為大伙都比較關(guān)心電池安全問(wèn)題，在這里主要介紹一下電池包測試方法需要用的設備：

        1) （針刺擠壓一體試驗機）針刺測試：模擬電池遭到尖銳物體刺穿時(shí)的場(chǎng)景，因為異物刺入有可能導致內部短路，試驗要求不起火不爆炸。

        2) （海水侵泡試驗機、鹽霧試驗機）鹽水浸泡：5%鹽水長(cháng)時(shí)間浸沒(méi)測試，電池功能正常。

        目前新能源汽車(chē)電池包防水防塵等級推薦是IP67（即1米深的水浸泡半小時(shí)無(wú)損壞，上汽、蔚來(lái)的電池包都是IP67）。汽車(chē)的使用環(huán)境惡劣，再怎么做防水防塵保護也不過(guò)分（上海有一年暴雨導致車(chē)庫積水，傳統車(chē)都淹掛了，而電動(dòng)車(chē)完好無(wú)損）。

        3)（外部火燒試驗機） 外部火燒：590攝氏度火燒持續130秒電池無(wú)爆炸、起火、燃燒并且無(wú)火苗殘留。

        4) （跌落試驗機）跌落：1m高度自由落體在鋼板上電池殼體完整功能正常。

        5) （高頻振動(dòng)臺）振動(dòng)測試：高頻振動(dòng)模擬測試，要求電池包功能正常。

電池管理系統（BMS）測試

        電池管理系統的測試更多側重軟件測試，一般在軟件功能開(kāi)發(fā)過(guò)程中進(jìn)行。與尚未量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛系統偏向于使用C語(yǔ)言實(shí)現軟件設計不同，現今成熟的電動(dòng)汽車(chē)控制系統（如整車(chē)控制器、電機控制器、電池管理系統）軟件都是以模型為基礎的軟件開(kāi)發(fā)（Model-Based-Design）。

        MBD開(kāi)發(fā)相比C的優(yōu)點(diǎn)是能夠以圖形化的方式表達復雜的邏輯、代碼可讀性、可移植性、開(kāi)發(fā)調試便利程度都大大增強，同時(shí)利用成熟的代碼生成工具鏈，也避免了手工代碼容易產(chǎn)生的低級錯誤。在基于模型的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)節中規定了MIL/SIL/HIL等多項測試： 

        1) MIL(Model-In-Loops)既模型在環(huán)測試，就是驗證軟件模型是否可以實(shí)現軟件功能，測試依據是由系統需求分解而來(lái)的軟件需求。

        2) SIL(Software-In-Loops)軟件在環(huán)測試，對比模型自動(dòng)生成的C代碼和模型本身實(shí)現的功能是否一致，使用Simulink自身工具就可以進(jìn)行Sil測試。

        3) PIL(Processer-In-Loops)處理器在環(huán)測試，目的是測試自動(dòng)生成的代碼寫(xiě)入控制器后，功能實(shí)現上是否與模型有偏差。

        PIL看似無(wú)關(guān)緊要，但不做重視也會(huì )引起一些不良后果（如調度問(wèn)題、CPU Load，堆棧溢出等）

        4) HIL(Hardware-In-Loops)硬件在環(huán)測試，測試控制器完整系統功能，一般會(huì )搭建控制器所在系統的測試臺架，使用電氣元件模擬傳感器（如溫度）和執行器（如風(fēng)扇負載）的電氣特性，驗證完整的系統功能。

        這些測試環(huán)節的用例來(lái)源于系統需求。在汽車(chē)軟件開(kāi)發(fā)流程中，開(kāi)發(fā)和測試成V字型進(jìn)行，俗稱(chēng)軟件開(kāi)發(fā)V模型。

        統開(kāi)發(fā)流程中非常強調測試軟件環(huán)節的。要知道手機軟件出問(wèn)題最多也就是秒退而已，車(chē)輛軟件出問(wèn)題影響的是人命。當年豐田剎車(chē)門(mén)事件，美國政府就派了嵌入式軟件專(zhuān)家和卡耐基梅隆的計算機教授詳細審查了發(fā)動(dòng)機控制系統的軟件代碼，豐田對全局變量的濫用（上萬(wàn)個(gè)）以及軟件安全機制的混亂就遭到了巨額處罰。如果豐田足夠重視軟件測試工作的話(huà)，這件事也許不會(huì )發(fā)生。

整車(chē)耐久測試

        關(guān)于整車(chē)耐久測試，最后再聊下電池在整車(chē)極限環(huán)境下的測試情況。

        整車(chē)耐久測試這部分工作一般是整車(chē)廠(chǎng)的測試&標定工程師負責。整車(chē)耐久試驗的花銷(xiāo)很大，造工程樣車(chē)（每輛100萬(wàn)左右）、租用測試場(chǎng)地、工程師團隊花銷(xiāo)，很考驗廠(chǎng)家的資金實(shí)力，沒(méi)有強大的資金池根本無(wú)法運行起來(lái)。但在極寒、高溫、高濕度等各種極限環(huán)境下的測試進(jìn)行的越多，越能充分的驗證零部件的功能、性能以及耐久表現，越早發(fā)現問(wèn)題，解決修復所耗費的成本越低。

        1. （高低溫交變試驗箱）低溫耐久測試，主要測試冷起動(dòng)性能，一般在黑河/牙克石進(jìn)行。電池包的低溫充放電能力、低溫保護策略、電池包加熱功能在該項測試中都會(huì )進(jìn)行考核。

        2. 高溫耐久測試，一般在格爾木進(jìn)行，主要測試電池包在高溫下充放電能力、電池包冷卻功能和過(guò)熱保護策略。

        3. 高溫+高濕環(huán)境耐久測試，一般在海南進(jìn)行，海水環(huán)境會(huì )加速部件腐蝕，零部件的耐久會(huì )經(jīng)受?chē)栏窨简灐?/span>

注：傳統車(chē)還有重要的高原測試，主要測試在低氣壓下發(fā)動(dòng)機的性能表現。電動(dòng)車(chē)一般不需要進(jìn)行此項測試。

        希望大家可以通過(guò)動(dòng)力電池這個(gè)子系統（零部件）窺一管而知全豹，，了解電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)的開(kāi)發(fā)&測試環(huán)節，也了解整車(chē)廠(chǎng)開(kāi)發(fā)/測試工程師的日常工作。