【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车领域，具体涉及一种纯电动汽车综合可靠性检测方法。
技术介绍
1、在环保治理趋严下，传统的燃油汽车面临着诸多的困难与挑战，诸如国六排放标准的实施、燃油价格飙涨、道路限行等，汽车电动化是当前必然选择。纯电动汽车动力系统主要由动力电池、驱动电机、驱动桥组成，与燃油车的发动机、离合器、变速箱、驱动桥驱动系统差异巨大，需要根据电动车的特点，设计整车综合可靠性检测方法。
2、新能源汽车蓬勃发展，2023年上半年，新能源汽车完成产销分别为378.6万辆和374.7万辆，同比分别增长42.4％和44.1％，2023年上半年新能源汽车的市占率达到28.3％以上，其中，纯电动则实现271.9万辆的销量，占2023年上半年新能源汽车总销量的72.6％，预计到2025年，纯电动汽车的总销量将达到汽车总销量的45％。
3、如图1纯电动汽车结构框架和图2燃油汽车结构框架所示，电动车的主体结构与燃油车相比发生了重大变化：能源提供由燃油变成动力电池，附带增加了电池包控制系统(bms)、冷却系统等；动力提供由发动机变成了驱动电机，减少了配气机构、点火系统、燃料供给系统等，系统大幅简化；采用电机直连驱动桥，取消了为平顺换挡设计的离合器结构、取消了减速增扭的变速箱结构。
4、当前行业内大多参考gb/t 34585-2017规范的要求，即按照同平台燃油汽车的结构坏路5000km，高速路5000km，平坦公路5000km进行可靠性测试，或者，使用燃油车相同的耐久规范进行可靠性测试，并没有根据电动车关键系统的特点，设计
5、根据市场调研结果，由于续航里程短、高速电耗高、充电设施配套设施不完善、充电时间长等原因，超90％的电动车用户，96％的使用里程分布在城区、城郊，该特点与燃油车的高速、国道、乡道、城市、城郊的全场景较为均匀覆盖差异很大，使用国标或者燃油车可靠性规范验证电动车型可能导致，如：出现高速里程强关联的失效模式，由于绝大多数用户的高速里程占比非常低，这些问题在用户端发生的概率非常低，因此整改这些问题的价值是非常低的，而且耽误上市时间；城市模拟强关联的工况，由于考核里程不足，可靠性验证阶段可能没有问题，但是用户的城市城郊里程占比非常高，售后出现很多失效，引起顾客抱怨，伤害品牌；新增绝缘类故障，根本原因是线束密封失效进水，该类型故障数为top10的第6名，占比总故障数的6％等问题。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中的问题，根据电动汽车市场的用户场景特点，设计专用的可靠性试验规范，更好的匹配用户使用的需求，使设计验证更合理、更高效。
2、纯电动汽车综合可靠性检测方法，包括基本结构可靠性检测部分、动力及传动系统可靠性检测部分，基本结构可靠性检测部分包括检测车身外饰、车身内饰、底盘、电子电器、动力电池及其安装结构、整车各类控制系统各组件的零件质量可靠性和连接结构的抗颠簸载荷的能力；动力及传动系统可靠性检测部分包括检测动力电机、传动轴、动力电池、驱动桥系统各组件的扛旋转扭矩、扛热负荷能力。
3、进一步的，基本结构可靠性检测部分：
4、通过市场用户调研确定纯电动汽车的可靠性目标为满足95％的用户，10年300,000km无大修的目标；通过采集的真实用户使用载荷谱数据并经统计分析确定定纯电动汽车基本结构可靠性部分与同平台的燃油汽车一致。
5、进一步的，动力及传动系统可靠性检测部分：
6、(4)根据纯电动汽车动力系统工作原理和售后数据分析，梳理动力及传动系统子系统、关键部件、关键部件的工作负荷类型、工作负荷的主要影响参数；
7、(5)基于用户使用的关键系统的关键参数聚类分析，构建典型试验工况；
8、(6)耐久试验设计扭矩总损伤的覆盖大于等于“95％用户，300,000km累积扭矩损伤”的原则；基于用户大数据聚类分析的关键类设计出工况类型、每一种工况类型的数量，基于旋转扭矩损伤理论，对检测方法进行计算分析，达成“满足95％的用户，10年300,000km无大修的目标”的质量目标。
9、进一步的，动力及传动系统子系统包括电机控制器系统、电驱动总成和电池包；所述电机控制器系统的关键部件为逆变器和dcdc；所述电驱动总成包括电机、减速器齿轮、电驱动桥；所述电池包包括电池管理系统和电芯。
10、进一步的，聚类分析采用k均值聚类，具体包括如下步骤：(a)数据预处理；(b)基于电机的16项特征参数，对数据聚类分析；(c)pca方法降维，从16维度降至5维度；(d)基于k均值聚类方法，对5维数据进行聚类划分，划分为5类；(e)得出每类聚类数据；(f)基于关键类设计测试方法。
11、进一步的，16项特征参数为:扭矩标准差，扭矩减少时的最大扭矩波动，平均正扭矩，平均负扭矩，加速度标准差，最大加速度，最小加速度，减速段的平均减速度，加速段的平均加速度，速度标准差，最大速度，平均速度，总时间，总里程，加速比例，减速比例。
12、进一步的，步骤(3)中工况类型包括城市模拟、山路模拟、城郊模拟、高速模拟；累积扭矩总损伤计算方法如下：
13、
14、式中:d为累积扭矩总损伤，nk为扭矩载荷等级；nr,i为第i级扭矩幅值下对应的频次；nf,i为第i级扭矩幅值下的疲劳寿命。
15、进一步的，还包括环境模拟工况检测，在道路试验工况完成后执行，模拟在目标市场环境条件下，一天之内，温度从目标市场的极限低温-20℃跳变到目标市场的极限高温50℃，湿度维持在目标市场的相对最高湿度，利用温度快速变换，整车振动，使线束接插件热胀冷缩产生缝隙，利用高温高湿水蒸气充分侵入，降温冷凝成水珠，使接插件短路，发生绝缘故障，发现设计缺陷。
16、本专利技术的有益效果：基于用户车载t-box设备，不需要额外加装数据采集设备，能够节省大量的时间和成本；通过量化分析的方式，明确了电动汽车结构可靠性检测部分借用同平台燃油汽车可靠性规范的结构可靠性部分；利用k均值聚类分析技术，实现用户驾驶数据自动分类，通过分析聚类中心数据，精准地获取到用户典型的“城市驾驶”、“城市城郊”、“高速”等场景的驾驶习惯信息；以用户各场景的驾驶习惯信息为基础，抽取关键数据，实现试验工况设计与用户驾驶习惯强关联，叠加用户使用需求与规范设计扭矩损伤等效原理，最大程度地实现了用户需求与试验验证等效。根据电动车售后绝缘故障多发的特点，根据售后场景的环境边界，设计了环境模拟检测工况，实现振动载荷、环境载荷同步输入，能够快速地发现绝缘设计缺陷，大幅降低设计缺陷逃逸的概率。
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1.纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：包括基本结构可靠性检测部分、动力及传动系统可靠性检测部分，基本结构可靠性检测部分包括检测车身外饰、车身内饰、底盘、电子电器、动力电池及其安装结构、整车各类控制系统各组件的零件质量可靠性和连接结构的抗颠簸载荷的能力；动力及传动系统可靠性检测部分包括检测动力电机、传动轴、动力电池、驱动桥系统各组件的扛旋转扭矩、扛热负荷能力。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：基本结构可靠性检测部分：
3.根据权利要求1所述的纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：动力及传动系统可靠性检测部分：
4.根据权利要求3所述的纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：动力及传动系统子系统包括电机控制器系统、电驱动总成和电池包；所述电机控制器系统的关键部件为逆变器和DCDC；所述电驱动总成包括电机、减速器齿轮、电驱动桥；所述电池包包括电池管理系统和电芯。
5.根据权利要求3所述的纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：聚类分析采用K均值聚类，具体包括如下步骤：(a)数据预处理；(b
6.根据权利要求5所述的纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：16项特征参数为:扭矩标准差，扭矩减少时的最大扭矩波动，平均正扭矩，平均负扭矩，加速度标准差，最大加速度，最小加速度，减速段的平均减速度，加速段的平均加速度，速度标准差，最大速度，平均速度，总时间，总里程，加速比例，减速比例。
7.根据权利要求3所述的纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：步骤(3)中工况类型包括城市模拟、山路模拟、城郊模拟、高速模拟；累积扭矩总损伤计算方法如下：
8.根据权利要求1所述的纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：还包括环境模拟工况检测，在道路试验工况完成后执行，模拟在目标市场环境条件下，一天之内，温度从目标市场的极限低温-20℃跳变到目标市场的极限高温50℃，湿度维持在目标市场的相对最高湿度，利用温度快速变换，整车振动，使线束接插件热胀冷缩产生缝隙，利用高温高湿水蒸气充分侵入，降温冷凝成水珠，使接插件短路，发生绝缘故障，发现设计缺陷。
...【技术特征摘要】
1.纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：包括基本结构可靠性检测部分、动力及传动系统可靠性检测部分，基本结构可靠性检测部分包括检测车身外饰、车身内饰、底盘、电子电器、动力电池及其安装结构、整车各类控制系统各组件的零件质量可靠性和连接结构的抗颠簸载荷的能力；动力及传动系统可靠性检测部分包括检测动力电机、传动轴、动力电池、驱动桥系统各组件的扛旋转扭矩、扛热负荷能力。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：基本结构可靠性检测部分：
3.根据权利要求1所述的纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：动力及传动系统可靠性检测部分：
4.根据权利要求3所述的纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：动力及传动系统子系统包括电机控制器系统、电驱动总成和电池包；所述电机控制器系统的关键部件为逆变器和dcdc；所述电驱动总成包括电机、减速器齿轮、电驱动桥；所述电池包包括电池管理系统和电芯。
5.根据权利要求3所述的纯电动汽车综合可靠性检测方法，其特征在于：聚类分析采用k均值聚类，具体包括如下步骤：(a)数据预处理；(b)基于电机的16项特征参数，对数据聚类分析；(c)...
【专利技术属性】
技术研发人员：程小强，龙旭，钟根丁，龚春辉，段龙杨，
申请(专利权)人：江铃汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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