发电机控制器（GCU）冬季冷启动实验

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GCU低温冷启动测试是增程式电动汽车的重要测试项目之一，目的是为解决用户在寒区驾驶的里程担忧。金康动力在2019年冬季进行了多次低温冷启动、低温行车等功能测试，并通过数据标定和软件修改等确定最终优化方案。本次冬季冷启动实验对金康动力后续项目提供了强有力的数据支撑，并在冬标中充分的体现了金康动力对集团“一切为了用户”的核心价值观诠释。

冬标样车在冰雪场地中进行试验

本篇不赘述GCU的构造及工作原理，仅涉及冬季试验过程中的一些测试项目和相关的一些控制逻辑。

低温下的GCU冷启动测试：

测试要求：

扭矩模式下转速过渡平顺控制，启动时由扭矩模式切换到转速模式，通过GCU与VCU的联调控制，在低温下的瞬态、稳态等不同工况和不同的控制模式下，GCU能够正确响应VCU的转速和扭矩请求，在启动过程中能够保证转速和功率的稳定。

测试结果：

1.本次冬标在GCU的工况测试中，改进了GCU低功率发电的转速不稳的控制策略，以及在70KW及以上工况时的转速控制模式。

2.例如当VCU的冷启动拖动扭矩按50N.m来执行，在初始发动机温度下，VCU发出扭矩请求，峰值扭矩60N.m，GCU能够正确的响应VCU的扭矩请求，并且在本次冬标中的扭矩跟随性较好，转速拖动到750rpm发动机点火成功，最高转速达到1750rpm，增程冷启动完成。

3.怠速不发电工况：

a)增程器起动后进入怠速不发电状态，VCU 请求模式为扭矩模式，请求 GCU 扭矩为零；

b)GCU 扭矩在 0 左右±0.5N.m 跳动，增程器转速稳定，达到冬标测试要求。

4.转速和功率精度测试

测试条件：电池允许充电功率到达阈值区间

在静止启动过程中，等待转速稳定后观察实际转速与请求转速、实际功率和请求功率间的差值。
在行车过程中，通过VCU标定分别从5KW-45KW请求功率，等待转速稳定后观察实际转速与请求转速间的差，并通过多次测试得出：本次冬标过程中的转速、功率精度测试已经达到测试目的，并满足设计要求。

5.怠速发电工况

增程器启动后，VCU 请求模式由扭矩模式跳变到转速控制模式，GCU 转速响应目标转速，转速和扭矩可以被准确控制。

从VCU开始有请求转速后GCU响应转速请求。拖动发动机点火，转速拖至约1000转时发动机点火成功，GCU实际转速与发动机请求转速达到稳定状态，启动转速有些小于50rpm的转速波动，达到设计要求。

6.高压上电

a)GCU 被唤醒后自检成功，通过踩刹车使能电池包上高压，VCU 反馈主继电器闭合，GCU 状态跳变为 ready，VCU 开管指令发出，GCU 正确响应 VCU 的模式控制指令

b)当转速扭矩将为 0 之后，VCU 控制 GCU 退出模式控制，然后 VCU 控制GCU的状态为 Ready，VCU 反馈主继电器断开信号，同时发出主动放电指令，GCU 响应放电指令电压逐步下降。

结论

1.低温环境怠速工况，不同的控制模式下GCU 能分别正确的响应 VCU 的转速和扭矩请求，怠速过程中能保证转速和功率的稳定。

2.低温环境 GCU 冷启动、上下高压状态、扭矩模式下转速过渡控制平顺、扭矩控制和转速处理满足技术状态设计要求。

增程式电动汽车（Range-Extended Electric Vehicle）采用电池包的电能驱动电机，由电机驱动车辆运行，当电池电量充足时，车辆完全可以靠电池的电能驱动车辆，但若需要长途行驶时，则需要启动增程系统为电池包进行充电，从而可以延长续航里程，满足长距离的行驶需求。增程式电动汽车的整车运行模式可以根据不同的需求工作于纯电模式或增程模式。增程式汽车的动力系统由动力电池系统、驱动电机系统和辅助动力系统组成。其中车辆的发电机与发动机直接连接，当电池电量低于某个设定值时，启动发动机和发电机，产生电能驱动车辆行驶，发动机以恒功率工作在高效点，保证车辆的正常运行。

三电动力系统在早期就已经与美国SERES子公司进行了联合开发，硬件设计、软件开发同步进行，通过虚拟和模拟中进行测试，并通过高强度台架试验和样车测试,加上各种环境测试，使该GCU产品可以将设计探索、未来系统性能的早期验证与现实计算性能融合起来，并采用行业内领先的零部件设计方案，铸造起行业内领跑的产品。

全文完~

来源：电动新视界

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首次发布时间：2023-06-13