2011中國汽車工程學會年會于10月26-28日在北京舉辦。本屆年會以“動力、能源與環境”為主題，借助技術報告、互動討論、分會場交流等多個平臺，充分展示了中國汽車行業2011年度在工程技術，尤其是節能減排方面所取得的最新進步和研究成果，加強了行業內的學術交流與合作，是汽車行業內又一次技術展示、交流、合作的盛會。易特馳集團全球副總裁國拉漢思發表技術報告，他表示，在電動汽車系統中的測試，第一點電動汽車的測試顯然是一個非常復雜的過程。有時候會有高電壓的需求，有的時候我們也需要在環境中進行系統拓展。
國拉漢思：大家好！很高興給我這個機會今天在這里參加這個討論會，給你們介紹新能源車的技術。但你們也聽出來我的漢語不太好，所以請原諒我用英文演講！謝謝！
女士們、先生們非常感謝今天給我這么一個機會能在這里給大家做一個論壇的演講，參加中國汽車工程學會年會2011。對于新能源汽車剛才我們已經聽到了這么多的討論以及在這背后的一些機遇和挑戰，與新能源汽車相關的一些問題。在我的演講中，我將會講的比較技術一些，我會更多地給大家介紹一下技術的細節。為什么新能源汽車需要非常高的質量，我們今天的演講更多地關注如何確保新能源汽車防震以及電動系統的質量。我們聽到了防震的技術是非常重要的，這也是我今天演講的背景。它是一種非常重要的方法，可以保證新能源汽車發展中的質量問題。首先我會介紹一下我的公司，之后我們會簡單地看一下我們所面臨的挑戰，在電動汽車的行業里，在新的控制單元以及需求的發展方面還有怎樣的一些挑戰和發展循環。第二部分是重點看一下如何進行電動電機信號水平的測試和其他相關的測試。首先介紹一下我們公司。
易特馳集團已經有17年的歷史了，開發方面非常地活躍。并且在全世界主要的國家控制系統這方面做了很多的業務。在集團里不光是有系統開發，還拓展到車輛的服務這方面，我們集團的成員都進行了診斷工具的發展。通常，我們把控制系統的循環給大家做一些展示，總體來講易特馳集團是負責提供工具和解決方案來發展控制系統的。我們的工具產品的組合中也基本上包含了整個系統設計、工程、以及測試還有驗證方面的微循環，一直到服務及診斷這方面。今天的演講中，我會關注黃色的這部分，那就是測試這部分——測試和驗證。
這是一些老的能源汽車，這是110年前的事情了，你可以看到新能源汽車和舊能源汽車實際上在新的21世紀里的發展，是有比較小的發動機，兩個電機以及一些電池的組織�，F在我們可以看到更多重視的是車輛內部的電動控制。這里是電動汽車的內部系統，在右手邊可以看到動力總成包括電機還有車輪驅動，以及傳動和動力傳動、變速箱還有內燃機等。中間的是電子系統，而最左邊的就是控制網絡。在左邊的控制網絡上，可以看到這樣一個電動汽車需要一個控制網絡，可能需要大概七個控制器，和傳統的車輛相比我們要實現電機的控制，同時我們對電池也需要進行控制。也就是需要對電池有一個管理的系統。我們都知道電池對整個的電動汽車來說是非常大的挑戰。另外，我們還有牽引力的電池，以及熱管理。熱管理也是電動汽車面臨的非常大的挑戰，需要給予足夠的重視。對混合動力汽車我們也需要對混合動力部分進行很好的控制。我們需要很好地進行電動和傳統動力驅動方面的平衡。我們看一下混合動力控制部分以及熱控制部分，現在有很多的開發。還有輸入及輸出的程序都是非常類似的。
今年我們又推出了另外的新的需求，也就是說我們需要對更大的網絡進行控制。這樣電動汽車的控制方面是有一些不同的。首先對電機來說它的情況和我們傳統的內燃機是不一樣的。同時，我們在電動汽車中也有新的傳感器。這個新的傳感器和傳統的汽車也是不一樣的，這又帶來了更多的挑戰。另外，對于電流方面也是完全不一樣的。我們需要更快的數據獲取，需要更快的數據控制，這樣一個系統的測試和控制必須有更高的安全的要求，因為它涉及的電壓和以前相比也是不一樣的。
電池系統也是可以比較的，比如說信號部分和功率部分應該有很好的分離。電池應該是可以控制的，同時對電池的測量應該能夠達到一毫伏的狀態，這么精確才可以進行更好的控制。同時我們應該確保電動汽車上的電池是具有比較高的電壓的，同時也是能夠更好地控制的。另外，我們還應該對電池進行更好的測試。很多時候我們可能無法對電動汽車長距離的運行進行測試，或者是終身運行的情況來進行測試。我們需要不同類型的傳感器，對于不同的傳感器也需要不同的系統對其進行測試，對信號來說也是如此。這也就意味著對測試系統也會提出更高的要求。如果我們放到周期上來的話，問題就比較明顯了。比如說對于左邊的周期，是基于模型的設計或者是控制，可能沒有什么特殊的要求，但是在測試以及驗證方面會有很大的變化，因為我們系統電力的特點是不一樣的。同時，傳感器的電子特性也是完全不同的。說到測量的方面，我們都知道對于內燃機一般來說需要花很長的時間能開發出來，因此不僅僅是內燃機和點擊方面，還需要對二者進行更好的平衡，這樣才能更好地優化系統，我們必須有非常好的測試系統，能夠對不同的單元進行更好的控制。
實際上這些已經有技術開始實施了。同時我們也發現電機需要 更快的控制的周期。這就要求我們有更高的測量的比率，更高的準確性。這就需要我們一種技術，這種技術能夠幫助我們進行更好的周期內的測量。最重要的是會有一些高電壓以及高功率的信號。這些也是現有的技術所不能應對的�，F在我們會更多地關注電機還有電池以及測試方面所面臨的挑戰。它對于開發環境來說也是需要很大投資的。在這個圖上大家可以看到電機的圖片，對一個典型的電動汽車的電機的控制有電池、有ECU，也就是控制單元，它控制了兩個部分，其中一部分就是數字化的部分，同時還有功率部分，也就是我們所說的嵌入式的ECU。這樣才可以更好地對電動汽車進行控制。這個系統可以從兩個角度來看，可以從信號的角度來看，需要從不同的角度來看信號控制，比如說電流會進入到電機，可以在不同的層面上對系統進行控制。
如果我們首先看一下功率部分，也就是說控制單元能夠通過數字的方法對這個系統進行控制，同時也能夠從功率的部分對系統進行控制。這在上面，你可以看到我們對一個控制單元的模擬。需要對電池以及電機進行模擬仿真，我們也需要對車輛進行模擬仿真，這是對電動汽車還有電池所進行的一個模擬，我們使用的是電子模擬或者是電子仿真。這是我們和實際電池相比模擬的優勢。也就是說如果我們來進行模擬的話，可以更好地對電池的特性進行處理。如果我們使用模擬的話就可以使用一些算法對電池的特性進行調整，它更加地靈活一些。而我們PSM的模型，實際上也是可以調整的，用起來也是非常方便的。它也可以模擬工作環境，與車輛的其他部分也可以模擬。比如說車輛其他部分的電池也可以模擬，或者是對整個車輛的情況也可以進行模擬。我們也可以對車輛整體的運行的環境進行實時的模擬。這樣一個測量的方法，可以減少測試所需要的安全方面的需求，同時電池和電機的特性也可以非常容易地改變，我們可以通過手冊和計算機很容易對計算機進行各種各樣的修改。比如說電池和電機的參數進行修改，這樣我們有更多的時間進行測試。這樣測試也可以更好地讓我們來了解系統的一些特性。
我們所了解的系統的特點和實際運行的特點都是一致的，還包括其他的系統，在這個圖說明可以看到很多的公司都提出了關于模擬仿真的不同的解決方案。我們有不同的模擬仿真的平臺，這里是PC。它用來模擬車輛的環境。除此之外我們還使用平臺的模擬仿真，這樣人們就可以自己來進行模擬仿真了。在電機模擬的時候會模擬電機的速度和溫度等等，能夠模擬電機各個方面的運行的狀態。你看一下它的連接方式，就像圖上所展示的一樣，黃色的線是傳感器，它實際上是從電機的后面到逆變器之間都有這樣的傳感器。它使用的是高壓、直流電流。如果我們再看一下其他的可能性的話，從信號的概念來講，我們可以測試電機的數字部分以及電機的一個系統以及整個的功率部分都可以得到模擬仿真。當然我們對整個系統進行非常精確的模擬仿真是非常重要的，因此我們需要實時的模型。實時模型能夠對IGPC進行模擬，我們可以模擬它的熱效果，還有它的功率的情況。還有電機方面，我們需要的模擬仿真模型是在比較高的周期來進行運行的。這樣的話我們就有可能來改變電機的屬性。
我們沒有功率電子，也就是說我們沒有高電壓，我們可以模擬電機當中的電壓，我們需要一個電機的模型進行模擬。如果我們看一下電機的實施情況的話，你可以看到它的方案是完全不一樣的，同時我們還有全負荷的模擬，根據進行的測試還可以選擇使用電腦上來進行的軟件模型的模擬。比如說有的時候可以通過這樣的模擬保證我們的模擬和我們控制單元是同步的。那么對于功率的部分來說也是如此的，我們在這方面的投資相對來說是比較少的�？偟膩碚f電池模擬的成本是非常高的，其他部分的模擬成本要低一些�？梢钥吹絾卧臏y試，它是我們對電機數字部分的模擬。我們需要把數字以及高壓部分分離開來，在這種條件下可以非常容易地把系統聯系在一起，而且這個系統也是非常緊湊的。如果我們把兩種方案比較一下的話，我們可以看到數字的部分不需要實際的功率，同時我們也可以使用軟件來進行測試，可以進行全系列的測試。同時在功率部分，我們需要測試功率電子部分的測試。我不知道把高壓部分和高功率部分以及數字部分進行分離。同時我們也可以反復地使用我們的測試，這僅僅是開發周期中很小的一部分。今天來自LMS的嘉賓已經講過了這一點，講過了一個關于模型以及模擬仿真，可以使用模型的模擬仿真可以實現成本節約以及不同部件間的相互兼容性。這個概念可以使用一種模型來進行測試，也可以應用不同的測試環境。
這是另外一個例子，這個例子是換電池的一個例子，我想我們都知道，在技術領袖的討論環節，討論過換電池的部分。這個是關于換電池的圖片。如果我們能夠在這方面做得比較好的話，那么大眾就可以非常方便地使用電動汽車了。再說一下電池，今天主要的電池都是鋰離子電池。有的時候我們可能會把不同的電池組裝到一起形成一個電池組，對于這樣的電池組，通過電池組的方式就可以達到我們所需要的電壓。能夠達到140伏的電壓。另外一種使用的是控制器，這個控制器能夠和車輛的其他部分聯系在一起。在這個圖上你可以看到，它的情況和之前的情況是一樣的，可以在不同的層面上做測試，我們可以在功率方面做測試，也就是說我們可以從功率方面模擬系統，我們還可以測量單個的系統或者是通過模擬的方法來測量整個的系統。
在電池單元的測試中需要一個測試器，這是需要一定設備的，基本上所有公司都可以提供，并且可以通過這種方式的測試在不同的情況下對電池進行測試。實際上對每個電池組來講達到40V的時候，每一個電池組都是需要有一定的電壓的限制的。在這種高電壓的情況下，實際上我們也要進行電池的平衡性的測試。在當前的環境下進行測試。
在車輛的其他部分還有一些系統，比如說如果是電池的方針系統實際上是非常靈活的，它的測試可以是在高電流、高電壓的情況下，并且可以用來驗證高電壓的半導體，就像是逆變器之類的。第二個層級這個系統可以完整地進行仿真，可以針對電路加電流的系統進行對比。在這個案例中，這種差別是可以與電動電機的情況下進行對比的。我們需要電機的控制器、核心的控制器進行分析，這樣才可以了解需要多大的電壓，可以簡單地進行模擬或者是普通的電壓范圍。這里我們還需要看一下在這個模擬中所有的模擬都是可以重用的，并且可以把這一類型的不同部分的模擬結合在一起。比如說你可以做部分的測試。這樣可以減少投資，換一個角度來講也可以避免一些外部的安全方面的隱憂。
在電力水平測試系統中也需要一個特殊的電離安裝以及主動的冷卻，由于能源消耗通常都會達到700千瓦。我們的系統可以用在實驗室里面，也可以實現實時的電池的測試。講到這里我想總結一下我的演講。在電動汽車系統中的測試，第一點電動汽車的測試顯然是一個非常復雜的過程。有時候會有高電壓的需求，有的時候我們也需要在環境中進行系統拓展。這會對測試的成本有所考慮。同時，我們也可以提供這種類型的測試的同時，我們的公司也可以給大家提供測試模型以及測試設備，當然也是可以給你提供必要的咨詢以及工程服務。講到這里時間差不多到了，這是我要講的一些內容，非常感謝大家！
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