新能源汽车高温高寒试验验证思路及要点

整车三高试验是一个关键的环境适应性验证过程，专门针对高温、高原和高寒条件下的车辆性能进行测试。这一系列测试旨在确保车辆设计的可靠性，包括控制策略的标定、传感器测量的准确性以及整车在极端条件下的表现。通过在极端高温、高原和高寒环境中对车辆进行全面的测试，三高试验评估车辆的电力系统性能、环境适应能力、基础标定以及与其他车辆的对比性能，以验证其是否满足设计标准和用户需求。

在高温测试方面，新疆的吐鲁番和海南等地区是夏季理想的试验场所。6月至8月期间，这些地区的最高气温可超过45℃，为热管理系统和电池安全性能提供了极佳的测试条件。

与高温测试相反，高寒测试通常在一年中的最冷月份，即12月至次年2月进行。试验地点选择在黑河、牙克石等高纬度地区，这些地方的温度可低至零下30℃，为电池的低温性能衰减和加热系统的设计标定提供了独特的测试环境。

高原试验主要针对车辆在稀薄空气条件下的性能表现。对于传统燃油汽车，这主要是测试发动机性能和稳定性。然而，对于新能源汽车而言，高海拔对动力性能影响不大，主要挑战是稀薄空气可能导致高压电气系统产生电弧和火花。因此，无论是在青海的格尔木等海拔4500米以上的地区实地测试，还是在模拟的高海拔环境中进行测试，都是新能源汽车测试工程师的必经之路。

通过这些严格的测试，可以确保新车上市后能够适应全国各地不同季节的环境条件，从而满足广大用户的使用需求。这篇文章接下来将详细介绍高温和高寒试验的主要考虑因素和关键点。

高寒试验介绍

典型路况

典型路面技术要求

雪覆盖路面的抓地力：在经过压实处理的雪面上，抓地系数（μ）应保持在0.2到0.3的范围内。

新鲜雪地：地面覆盖着未被压实的松软新雪，对于此情况没有特定的抓地系数要求。

结冰路面：在冰面上，抓地系数（μ）应在0.1到0.15之间。

高抓地力路面（如沥青或水泥）：在冬季干燥的条件下，这类路面的抓地系数（μ）应在0.6到0.75之间。

抓地系数定义为轮胎与路面接触处的摩擦力与轮胎对路面的垂直压力之比，可以简单理解为轮胎与路面之间的静态摩擦系数。

试验项目

汽车起动性能试验

试验环境设定：

车辆需浸泡超过12小时。

进行试验的温度应低于-20℃，并在不同的温度区间内进行测试。

高压电源测试：

在低温环境下，确保冷车状态下的高压电气设备能够正常运行。

汽车启动测试：

确认在低温条件下，车辆的起步扭矩输出保持正常。

采暖性能试验

通过数据采集器布置热电偶采集试验中关键点温度，监控温度变化和工作状态。

试验过程

试验结果

除霜性能试验

关注试验中前风挡A区、A‘区、B区和外后视镜视野情况

积雪路面通过性试验

测试环境标准：

天气状况为晴朗无雪。

环境温度需低于-10℃。

在进行积雪区域通行测试的路段，积雪深度设置需至少为测试车辆最低地面间隙的110%。对于积雪坡道的通行能力测试，确保积雪深度不少于20毫米。

积雪区域通行能力评估：

测试在融雪池中执行。对车辆的通行能力进行记录和评估。

积雪坡道通行能力评估：

在特定坡道上进行测试。记录车辆在坡道上的通行表现。

低温续航里程试验

测试前的准备

首先将电动汽车电量放至SOC为0%，随后充至满电，并将车辆在-20℃以下的环境中静置12至15小时。

确保测试期间，车辆不连接任何外部电力设备。

车辆配置

空调设置为自动，温度调至22℃，使用外部循环模式。

将驾驶模式设定为ECO经济模式。

能量回收系统调至高效模式。

人员操作规范

参与测试的驾驶员需避免激进驾驶行为。

驾驶过程中避免无谓的加速与减速。

在进行加速或减速时，应确保操作平稳。

测试结果记录与分析

从电动汽车的SOC为100%出发，记录直至电量耗尽（SOC达到0%）的行驶里程。

之后将车辆充电至满电状态。

对收集到的数据进行分析，包括计算电动汽车的实际续航里程和能耗率。

低温充电试验

电动汽车的准备工作

将电动车的动力电池电量彻底放空，直到SOC达到0%。

车辆冷浸处理

在温度低于-20℃的条件下，按照不同的温度区间设置进行测试。将车辆在这样的低温环境中静置12至15小时。

执行低温充电过程

对电动汽车进行完全充电。

在充电过程中详细记录相关数据。

测试结果的整理与分析

对收集到的数据进行整理和统计。

计算充电效率，即实际存入动力蓄电池中的电量与从充电网络获得的电量之比，乘以100%得出的结果。

雪侵入试验 （扬雪试验）

测试环境设定

要求温度维持在-10℃以下。

在模拟高速的雪覆盖环道中进行实验。

车辆配置需求使用四轮驱动车辆作为前方牵引，以产生扬起的雪。牵引车辆需装备专用的扬雪设备。

实验操作规范牵引车的速度应保持在60至80公里/小时。

两车之间保持15至20米的距离，整个测试过程行驶距离为50公里。

结果评估与记录测试后需检查车辆的前舱、风扇、行李箱和灯具等部位是否有积雪或结冰，以及它们的功能是否受到影响。

适应性行驶试验

测试前准备与条件

车辆需在低于-10℃的环境中浸泡超过8小时。

测试涉及的行驶总里程至少为10000公里，包括至少2000公里的城市道路，3000公里的乡村道路，以及不少于5000公里的高速公路行驶。

主观评估试验内容

对车辆的动力系统、驾驶体验、噪音、振动和粗糙度（NVH）表现以及电子设备的性能进行综合评价。

在特定的试验场地上，对车辆的操控稳定性和制动性能进行主观测试和评估。

日常使用功能的检验

对车辆在冷环境下的日常功能操作进行检查，评估其性能和可靠性。

检查车辆零部件在极寒条件下的表现和耐久性。

软件功能测试

●正向功能测试

●反向功能测试

●场景模拟测试

●极限功能测试

●用户功能体验

基础标定

●“三电”系统标定

●热管理系统标定

●底盘系统标定

高温试验介绍

适应性行驶试验

测试准备及环境要求

车辆需在高于35℃的环境中暴晒超过6小时。

测试应覆盖至少10000公里的行驶距离，包括最少2000公里的城市道路、3000公里的乡村道路以及5000公里以上的高速公路。

性能与舒适度的主观评估

对车辆的动力输出、驾驶响应、噪声、振动和粗糙度（NVH）表现以及电子设备功能进行全面评价。

评估车辆空调系统的冷却效率和整体乘坐舒适度。

高温环境下日常功能的检验

对车辆各项功能操作在高温条件下的表现进行测试，确保正常工作。

检查并评估车辆各零部件在极端高温状态下的性能和耐用性。

空调降温试验

通过数据采集器布置热电偶采集试验中关键点温度，监控温度变化和工作状态。

试验过程

试验结果

高温腐蚀试验

光照老化试验

高温续航里程试验

测试前准备及条件

开始测试前，确保电动车的动力电池放电至SOC为0%，随后充至满电。

在高于35℃的温度下，按不同温度区间进行续航测试，确保不连接任何外部用电设备。

车辆配置要求

开启空调，设定为22℃自动模式，并使用外部循环。

将驾驶模式调至ECO经济模式，能量回收设置为高。

驾驶及操作指南

要求参与测试的驾驶员驾驶方式不宜过激，避免无谓的加速和减速，确保加减速过程平稳。

测试成果和数据分析

记录电动车从电量100%行驶至0%的过程。

测试结束后，对电动车进行再次充电。

对收集的数据进行分析，评估车辆在高温条件下的续航里程以及能量消耗效率。

高温充电试验

车辆预处理

●动力蓄电池电量放电至SOC为0%

浸车预处理

●温度高于35 ℃，不同区间温度进行测试

高温充电

●充电至满

●记录相应的数据

试验结果

●数据统计

●充电效率=进入动力蓄电池电量/来 自充电网电量*100%

软件功能测试

●正向功能测试

●反向功能测试

●场景模拟测试

●极限功能测试

●用户功能体验

基础标定

●“三电”系统标定

●热管理系统标定

●底盘系统标定

结语

新能源汽车在面对极端环境条件下的性能表现是其设计与开发过程中的重要考虑因素。为此，整车三高试验成为了一项关键的环境适应性验证工作，旨在全面测试和验证车辆在高温、高原及高寒条件下的性能和可靠性。这包括但不限于控制策略的有效标定、传感器测量的准确性，以及电力系统的稳定运行等。

高温环境测试通常在夏季的新疆吐鲁番和海南等地进行，以验证车辆的热管理系统和电池安全性能。高寒环境测试则选在冬季的黑河、牙克石等高纬度地区进行，关注电池的低温性能和加热系统的有效性。对于新能源汽车而言，高原试验主要是检验在稀薄空气条件下高压电气系统的安全性。

试验内容涵盖了从汽车起动性能、采暖性能、除霜性能，到积雪路面和低温条件下的通行能力，以及在特定环境条件下的续航里程和充电效率等多个方面。通过这些细致入微的测试，可以确保新能源汽车不仅在日常驾驶条件下表现出色，而且在面对极端天气和复杂路况时，也能保持良好的性能和高度的可靠性。

总之，三高试验不仅对于新能源汽车的研发和改进至关重要，也为确保车辆在上市后能够满足不同地区、不同环境下用户的需求提供了坚实的测试基础。通过这些严格的测试流程，新能源汽车的设计和性能得到了全面的验证和优化，从而提高了车辆的市场竞争力和用户满意度。