“来一趟吐鲁番吧,看看威马在测试中心做的高温测试体验和标定。”收到这个消息的时候,我是既高兴又发愁。高兴的是能够亲身参与到一款车量产之前的技术测试,并且能学到新的技术知识,是我人生的一大乐事。发愁的是,这种测试活动偏技术型,有些细节被归为保密而不能发,而且出文也会比较生涩难懂,怕大家看不下去。

所以思而再三,我决定把这篇文章分成三部分:
第一部分:介绍整个测试活动的过程,以及对测试项目和结果做介绍。
第二部分:回答问题,将之前威马粉丝托我转达的十几个问题,在现场提给威马的技术工程师团队,并给出回复。
第三部分:可能略生涩一些,聊一聊我比较关注的技术细节,并且可能有些是纯电汽车行业共通的“疑难杂症”。
把文章分成内容不同,深浅分层的三部分,让各位自取所需恐怕是最好的办法了,那么下面我们就开始今天的介绍。
威马高温测试活动及标定
首先要清楚一件事情,这次的测试并不是针对新车上市的综合试驾评测。去年夏天,威马就来过吐鲁番做第一轮的高温验证。而今年重返吐鲁番,是作为威马“上市前研发阶段的最后一轮验证试验”,可以看做是在拿“毕业证书”之前,做最后一轮“毕业答辩”的。

威马这次是以毕业答辩的身份,二刷吐鲁番测试中心。

为什么要做高温测试?
纯电动车相比传统汽油车,由于电机、电池、电控系统对温度和热量更加敏感,一旦工作在不适宜的温度下,不仅会影响到车辆性能的发挥、电池的工作状态,甚至还有起火燃烧的可能。因此如何控制和管理纯电动车在不同状态下的温度,就是非常重要的事情。
为什么选择在吐鲁番?
威马在成都其实有自己的实验中心,并且有一个“环境舱”,可以模拟零下40度到零上40度的环境,所有数据都可以在环境舱里进行标定和测试。而来到吐鲁番就是为了在高温的真实环境下,验证在“环境舱”实验室得出的数据和结论没有瑕疵和纰漏。

威马在成都的实验中心有一个“环境舱”,可以模拟零下40度到零上40度的环境,所有数据都可以在环境舱里进行标定和测试。

目前在国内共有三个高温环境下的车辆测试中心。一个在重庆,但温度和干燥程度远不如吐鲁番;另一个在海南的琼海,但是主要做的是高温湿度以及盐雾侵蚀的测试;最后一个就是吐鲁番,日晒高温且极为干燥,是测试车辆高温和漆面最理想的测试场。吐鲁番的测试场就在火焰山脚下,当年连孙悟空都发憷的地方,环境可想而知。

吐鲁番的测试中心,就在著名的火焰山脚下。与当地那个火焰山景区也距离不远。

高温测试由谁来完成?
目前威马的高温测试,是有威马汽车成都研究院在主导进行。研发流程和品质对标上汽通用的GVDP整车开发流程。整个研发团队接近500人,多数来自通用、泛亚等知名公司或团队。这个团队自主开发了威马汽车的三电技术,并且与供应商一起,将供应商的平台化技术进行二次开发,打造针对威马适用的技术,如博格华纳的电机。
威马的电池热管理系统是什么?
威马EX5适配的电池热管理系统,是由威马自行研发的液冷/加热技术,电芯可以保持在±2的温差,保证整个电池系统的电芯性能一致,而且还可以让电池在零下30度到零上50度的环境温度下,让电池正常工作,并且容量不发生衰减,提供持续和高功率的输出。
威马高温测试标定都包括哪些项目?
高温条件下,完成对如下系统的标定:
1.水泵和散热风扇控制。
2.空调系统的检测和控制。
3.电机系统的监控和控制。
4.电池系统的检测与控制。
5.不同模式最大功率以及能量管理测试。
6.故障策略及应对的标定(三电系统遇到突发故障时的应急方案是否有效,是否可靠)
7.电池在高剩余电量的时候,遇到如高温大负荷、高温低速、高温高速等典型高温工况时的工作状态。
8.不同条件下的充放电性能测试。
9.动力性与经济性等整车基础性能的验证。
测试的威马EX5目前是什么状态?
目前测试的威马EX5算是量产前的最后一次测试阶段,但还不是SOP的状态。可以理解为大楼已经盖完,现在是毛坯房的状态,距离你拎包入住的精装现房还有些距离,但大概其的户型、面积、公摊、上下水管都已经确定,就差装修和软装了。

这次测试的威马EX5还不是最终量产阶段的车型,仅是三电系统测试用,因此内饰和部分细节与最后上市量产的版本还有很多不同。

测试当天的天气如何?
感谢老天爷赏脸,吐鲁番今天响晴薄日,烈日炎炎。体感温度40度以上,地表温度60度左右。比昨天第一批媒体的阴雨天要幸运的多。

为什么天气暴晒却说幸运?因为我们就是来做高温测试的,如果赶上下雨的吐鲁番,比北京都凉快。如果天气像江南一样阴雨连绵,舒爽宜人,那我们几千公里跑吐鲁番干嘛来了?

这次测试体验主要针对两个项目:
“驾驶模式车速限制标定测试”:在高温暴晒天气下驾驶车辆快速行驶,模拟在极端高温条件下,假设三电系统出现温度超过标定值时,通过标定限制车辆速度,展示车辆可进行高精度的速度限制。同时体验当车辆进入限速状态后的行驶平顺性,并观察温度在限额条件下恢复正常的过程。
简单来说,就是通过限制车辆最高时速,让电机和电控系统的功率下降,让热管理系统可以为过热的系统进行迅速有效的降温

测试车的内饰并非量产版,并且原本是中控屏幕的位置,也被测试用的笔记本电脑占据。

副驾驶的笔记本电脑会进行温度的采集与分析,而数据来自于车辆的温度传感器,以及加装的温度和数据采集传感器。通过这些温度传感器可对全部三电系统,尤其是水温控制部分进行温度采集,精细到每一个进、出水口的液体温度。

从屏幕上可以看到,电脑至少同时监控这16个项目的温度变化,包括EPT、VCU以及各种总线。

驾驶员驾驶车辆在不同的速度下行驶,并且模拟电机和电控的温度超过正常范围,系统开始对车辆进行限速、限额降温。

首先我们采用116至120公里/小时的速度行驶,此时的电机系统的温度完全在正常范围内。

由于威马的热管理系统比较完善,在绝大多数状态下都无法出现实际温度过高的情况。因此我们通过电脑给出一个模拟信号,给系统一个电机温度过高的信息。

此时系统自动对电动限额,并控制电池的电流输出量。按照系统给出的应对策略,车辆自动限速最高80公里/小时行驶。

此时的实际时速80公里/小时,表显82公里/小时,因为政府要求车速表指示车速不得低于实际车速,且指示车速与实际车速之间应符合“0≤指示车速-实际车速≤实际车速/10 4km/h”)。通过降低速度行驶,我可以通过笔记本屏幕看到电机工作温度在几分钟之后,恢复到85度。
虽然车辆被限速至80公里/小时,但是车辆行驶依然平顺,如果不是工程师介绍,根本不知道现在车辆处于被限速状态
而此时我们再次通过电脑给系统一个“假信号”,让系统误以为此时的电机温度仍然超过标准值上限。此时车辆就会进一步限速,油门踩到底也只能以60公里/小时的额定速度行进。

由于“假信号”的作用,系统将车速上限额定再一次降低到60公里/小时(表显62公里/小时仍属误差范围)。

车辆进一步被限速至60公里/小时之后,除了对行车速度变慢的直观感受外,仍然没有任何其他的感觉。如果不是提前知道我们在进行车辆限速测试及标定,我还以为司机是要放慢车速稍微舒缓一下呢。
同时通过模拟车辆限速状态,不仅感受了威马EX5在限速前后几乎毫无差别的行驶平顺性之外,还感受到限速之后电机降温的效果

由于限额和降低功率,温度传感器的数值显示,在热管理系统的作用下,电机温度进一步降低。如果之前的电机温度过热,那么按照下降的程度来说,现在的温度已降到合理的区间范围。

简单粗暴的解释一下这个系统的工作过程:当车辆传感器检测到电机工作温度过高,需要降温。那么系统就会强制降低车辆的最高限速,具体数值要看当时的工作温度和状态而定。驾驶员就算油门踩到底,车辆也只能以系统给出的限额速度行驶。
而通过这个项目的体验,能够感受到限速前后的车辆,除了速度变化之外,其余的驾乘感受完全不受影响。并且限速之后的降速也是几乎没有感觉的缓缓降低,而不是顿挫感十足的那种突然降速。体验下来,整体感觉不错。
电控降额功率策略验证”:进行频繁加速-急刹车(Stop-Go)的操作,人为让电机温度迅速上升,然后可以测试电控系统通过降额而降温的有效性,以及温度保护功能的完整性。可以保证系统策略能够让电机和电控系统在极限工况条件下,保持稳定和安全性。
简单来说,就是通过人为制造电机和电控系统过热,来检测热管理系统是否有效,工作是否理想。

这个测试是由三名工程师配合完成的。一名驾驶员,一名副驾驶负责观察温度,而后排座的一名负责观察和调整电脑显示的脉谱曲线图,包括扭矩输出,风扇转速,液冷流量和监测零部件温度等方面的曲线变化。

这也是我个人最痛苦的一项测试体验,我属于开车不晕,坐车晕的人。自己开车什么事儿没有,但一坐车,尤其是第二排,那简直晕车晕得昏天暗地。再加上这项测试为了模拟司机暴力驾驶而引发的三电系统过热,司机要一脚急加速,紧跟着一个急刹车,通过频繁大油门的启停,来人为增加电机电控系统的温度,进而检查降频降温的有效性。
此时本来已经头晕脑胀的我,在脚脚地板油,接着脚脚急刹车的摧残下,已经面如死灰,汗流浃背。就连测试工程师都发觉出我的异样,并抱着极大的同情心安慰我“习惯就好了,你看我看电脑屏幕都没事儿”。
我:“靠边停车...快!嗷哇......”

虽然我已经因为晕车而面如土色般瘫痪在第二排座椅上,但几名工程师仍在交流监控数据的信息,而且是在车辆继续一刹一停的过程中看电脑屏幕......稿子写到这我又想去吐了...太佩服他们了。

具体数值我已做了模糊化处理,但是但看脉谱曲线图,各位就能体会到我当时的处境和心情了吧?

说回测试本身,通过急加速,急减速的激进驾驶方式,激活系统的过热过载保护机制,并通过电脑参与对电池组,电机等输出功率进行干预。同时还会调节冷却系统的液体交换时长以及流量时长,在限额限功的条件下给三电系统降温。并且观察此系统在工作时,车辆各部分的运转状况,以及零部件在实际环境下的反馈是否如之前“环境舱”中模拟测试的标定一致。
其实这个测试与之前体验的那个测试的原理接近,措施都是限额限速。当速度降低,电机功率和电池电流输出就相应降低,再加上系统本身的液体散热系统加强工作,让多余的热量尽快散掉。当温度恢复到合理范围区间,车辆自动解除限额限速。
我也问了关于限速的具体状况,由于牵扯的因素很多,并非单纯温度检测一个信息点,因此没有一个线性的关联。只是说限速最低可以到蠕行的程度,但如果真的达到这个程度,那就不是电机过热,而是车辆本身存在严重故障,需要去修车了。但为了保证驾乘人员的安全,在行驶时不会采用强制刹车,或瞬间失去动力的方式进行应对,而是逐步进行限速,直到车辆蠕行。相对某些品牌在高速行驶时,突然因过热保护而断掉动力输出,进而惨遭后车严重追尾的做法,简直良心太多了。先保人,再保车
关于威马EX5的其他几个感受
虽然这次主要体验的是威马EX5的高温热管理系统,但毕竟在车上坐了一些时间,也算是对车辆有了一些主观感受,借此一并说说,也算满足威马准车主“想多知道一点关于车的消息”的心情。
威马的NVH以及乘坐体验如何?
虽然这次体验的是“毛坯房”阶段的测试车,但是NVH静音的情况还是挺出乎我意料的。在车内后排乘坐,时速120以下几乎没有什么扰人的噪音,完全不像是一台测试车的表现。车内成员交流完全是正常的音量音调,完全没有提高声音的必要。有些媒体也做了车内视频,我也看过那几个视频,由于都是用手机拍摄的视频,与专业设备相比声音还原度一般,很多当时没有的噪音在视频里被无名放大。并且当时空调开最大风量,有个别视频的噪音是空调出风口的风声,而不是行驶噪音。
站在车外,也几乎听不到车辆电机那种特有的高频啸叫。在现场还有一些其他品牌的纯电动车在使用测试场,不用回头看都知道它开过来了,那种刺耳的高频啸叫离着大老远就听见了。但是在威马EX5边上,不停的上车下车交换体验,车辆也不停的启动驶离,过一会儿又折返并快速擦身而过,但我完全听不到威马EX5发出电动车电机那种特有的啸叫声。
事后我也向总工提出了这个问题,得到的回复是威马在抑制电机噪音及高频啸叫,下了非常大的功夫,并且联合供应商一起对电机本身进行了平台的二次开发,完全解决了噪音问题。并且通过车身密封和隔音工作,将NVH进一步提高。
我很难形容威马目前的静音和感受,但是我觉得可以用类比的方法给大家一个直观的印象。我们从市区往返测试场地的交通车是一台3000公里不到,几乎全新的新款别克昂科威,我和后排座的人一致认为,威马EX5试验车的静音,在排除昂科威使用的汽油发动机噪音之后,仍然优于后者。从乘坐感受来说,昂科威的后排甚至还不如威马EX5,在过坑坎沟坡的时候,昂科威的后排比威马EX5的颠簸和细碎的震动还要大,还要多。
威马EX5的空调如何?
当时在户外环境下的体感温度40度以上,温枪测试地表已经超过60度,威马EX5的空调设置22度最大风量,除了后面晕车之外,在车内根本没有出汗,而且空调力度很足。
以上就是我对这次测试活动的感受和总结,下面开始回答威马粉丝们之前提出的问题。