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

該電池組實際上擁有自己的ECU，也就是電池管理系統(tǒng)(BMS)，不僅需要對模擬電池組進行組件級測試(比如使用NI聯(lián)盟商Bloomy開發(fā)的這一BMS測試解決方案)，在其上運行控制算法和函數(shù)，也需要在子系統(tǒng)級別下對實際電池組進行測試。這些測試發(fā)生在熱室中，因為電池的工作特性非常大程度依賴于溫度。測試包含特性分析和耐久性測試兩個方面，因為電池組性能的核心屬性是充電/放電行為和整個生命周期內(nèi)以及在各種溫度條件下的循環(huán)時間(電池組在各種氣候條件下正常使用的持續(xù)時間)。為了在可接受的時間內(nèi)完成測試并具有統(tǒng)計意義，汽車制造商正在并行測試許多(數(shù)十到數(shù)百個)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)計測試自動化、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驗室或道路/軌道測試來進行物理驗證測試，那么要確保測試能夠覆蓋所有預期用例和工作條件是不現(xiàn)實的，因為這將非常昂貴且耗時。為了解決這個問題，測試工程師正在嘗試通過HIL測試來增強系統(tǒng)集成測試時的數(shù)據(jù)測試。HIL測試是基于模擬的物理驗證和確認測試之間。在系統(tǒng)集成測試中，可以根據(jù)要驗證的組件或行為來模擬系統(tǒng)的各個部分。擁有靈活的測試環(huán)境和架構(gòu)可以支持模擬和實際組件的各種組合，從而顯著縮短測試時間，同時提供廣泛的測試覆蓋率，并提高對系統(tǒng)級性能和可靠性的信心。
 

 圖3.在可支持真實和模擬系統(tǒng)組件的各種組合的平臺上進行標準化可以顯著提高測試效率和設(shè)備復用率。

為什么汽車制造商不制造純電動汽車?

可以說，電動動力總成的性能更為優(yōu)越，其優(yōu)點包括更高的性能、更快速的響應(yīng)、更低的噪聲、零排放、低維護和駕駛成本，更安全，更簡單(更少移動組件和故障點)，而且還為設(shè)計工程師提供了令人興奮的自由發(fā)揮空間，因為電動車移除或大大簡化了復雜且昂貴的重型組件，如內(nèi)燃機和相關(guān)的皮帶驅(qū)動系統(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動力傳動系統(tǒng)過于昂貴(很大程度僅取決于一個部件：電池組)。

然而，汽車制造商必須滿足各國政府對汽車的各種效率和排放要求，他們認為電氣化具有誘人的性能優(yōu)勢。因此，他們決定以各種有趣的方式將動力總成技術(shù)分解并融合在一起，努力讓ICE車輛具備電動車的一些優(yōu)勢。但他們?nèi)员仨毐苊鈭猿质褂米銐虼蟮碾姵亟M來制造純電動汽車，因為電池成本有望不斷下降。

好消息是，我們正在迅速實現(xiàn)這一目標，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，也是消費者技術(shù)(例如手機)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兩位數(shù)，并且沒有放緩的跡象。

圖4.電池組價格/ KWh持續(xù)下降，正在不斷趨近大眾市場愿意接受純電動汽車的100美元/ KWh臨界點。

另一方面，汽車制造商轉(zhuǎn)向混合動力車的問題在于，混合動力車不僅沒有降低汽車的復雜性，反而增加了汽車的復雜性?；旌蟿恿ο到y(tǒng)包含更多組件，因而可能的故障點也更多。此外，混合動力車還需要解決集成兩種不同動力系統(tǒng)技術(shù)這一棘手的問題。管理此集成需要高級組件以及更高級的軟件和控制方法。

跟上創(chuàng)新的步伐