車輛電動化的過程中，續(xù)航力與性能確保，一直是各大車廠及零組件廠極欲突破的關鍵，動力——電力驅(qū)動系統(tǒng)，更是影響層面廣泛的重要零組件。越來越多整車廠與零組件供應商將馬達、馬達控制器與減速機構(gòu)等零組件整合為多合一的電力驅(qū)動系統(tǒng)。因為減少了各部品連接的動力線束與傳動軸類的機構(gòu)件，可提??內(nèi)空間使?率，達到各車廠追求的空間極大化及車輛輕量化，也能隨之減少功率傳遞所發(fā)生的能量耗損，進一步讓電力驅(qū)動系統(tǒng)到輪軸上的效率提升，這些優(yōu)點都能夠讓電動車(EV)續(xù)航力增加。另外，在電動車馬達的演變進化中，提高轉(zhuǎn)速到兩萬轉(zhuǎn)以上已經(jīng)不是個秘密，除了末端車速的提升之外，也因為在相同的功率需求之下，轉(zhuǎn)速越高，功率密度越大，馬達可以越做越小，越做越輕量，除了提高整車續(xù)航力外，更能減少材料用量，已是各車廠及馬達廠的競爭焦點。

電動車電力驅(qū)動系統(tǒng)朝向多合一整合以及電動馬達高轉(zhuǎn)速化

所以，電動車電力驅(qū)動系統(tǒng)朝向多合一整合，以及電動馬達高轉(zhuǎn)速化，已是不可逆的趨勢，相對地提?產(chǎn)品在測試程序上的復雜度，需更為全面且有效率的進行測試驗證。舉例來說，多合一電力驅(qū)動系統(tǒng)，因為動力從減速機構(gòu)出來至雙邊輪軸負載的關系，測試臺架架構(gòu)為低轉(zhuǎn)速但高扭矩的雙軸電驅(qū)動測試平臺。

高速電驅(qū)動測試

而針對兩萬轉(zhuǎn)以上的高速電動馬達，建構(gòu)一套測試系統(tǒng)更是挑戰(zhàn)，因為相對應在高轉(zhuǎn)速的負戴動力計設計上必須考量十分完善。舉例來說，在連接軸的部分，因為在高轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下，對心的偏差會更容易造成機構(gòu)件上的損耗進而造成破壞的風險，故必須設計對于偏心容許量更大的傳動萬向軸來克服。此外，高轉(zhuǎn)速帶來的摩擦熱能，對于軸承的選用，則需挑選更好材料的高速專用軸承來避免熱害。

電驅(qū)動系統(tǒng)測試架構(gòu)

回到測試的應用上，若能在電力驅(qū)動系統(tǒng)開發(fā)前期即使用以負載動力計、數(shù)據(jù)采集器和電池模擬器…等設備組成的電驅(qū)動總成測試系統(tǒng)進行驗證，針對電力驅(qū)動系統(tǒng)進行整車級別的動力模擬測試，包含最重要的驅(qū)動系統(tǒng)效率、堵轉(zhuǎn)扭矩性能、饋電特性、耐久可靠度等試驗；也因為有電池模擬器，可程控不同的充放電曲線，模擬電池于車用動力系統(tǒng)的反應狀態(tài)，將可完善車用動力系統(tǒng)于動態(tài)實車工況的測試需求，在研發(fā)階段協(xié)助工程師進行驅(qū)動器及馬達的整合控制策略調(diào)整，并于實車驗證階段前掌握整體驅(qū)動控制性能及搭配成車后續(xù)可能的各種實際工況表現(xiàn)，節(jié)省大量實車路試與問題排查的成本。

電驅(qū)動測試系統(tǒng)架構(gòu)圖

以成車非常重要的上坡起步情境為例，電動車通常只有一或兩個固定的減速比，面對超過10%坡度的地下道或是車庫坡道時，可能無法達到上坡起步的要求。其中的關鍵在于如何避免上坡起步時轉(zhuǎn)矩不足導致車輛下滑、或是起步轉(zhuǎn)矩過大導致加速太快引起暴沖等事故發(fā)生。藉由電驅(qū)動系統(tǒng)試驗確保馬達驅(qū)動器在可供給最大電流情況下進行輸出扭矩確認的堵轉(zhuǎn)驗證，并可以不同的載重需求進行多次試驗；同時依據(jù)此測試結(jié)果進一步調(diào)整馬達控制器的起步控制策略，確保電動車在各條件下都能滿足不同路況包含上坡起步的要求，防止危害事故發(fā)生。

另外，若是車廠的角度，會更關注于實際整車模擬的測試應用，首要之重就是能耗的試驗，這時讓電驅(qū)動總成測試系統(tǒng)搭配車輛模型，再透過NEDC (New European Driving Cycle)、WLTC (Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycle)的國際能耗測試工況，即可有效掌握整車模擬的能耗驗證。再來，若是能夠輸入更多的成車及環(huán)境資料，舉凡車重、輪胎參數(shù)、風阻系數(shù)、傳動系統(tǒng)參數(shù)等，就能確認車子在爬坡時或是油門極限踩放時，以及更多模擬實車情境下，是否會發(fā)生馬達或是驅(qū)動器過熱或其它可能失效狀況。

透過以上的應用案例，在進入成車試驗前可早期發(fā)現(xiàn)問題并修正錯誤，有效降低開發(fā)成本并提高測試效率，并且在實車驗證時的失效風險也能大幅降低，保障測試人員的安全。

電動車電力驅(qū)動系統(tǒng)朝向多合一整合以及電動馬達高轉(zhuǎn)速化