《上海地区电动汽车驱动电机系统健康状态评价指标及试验方法》

ICS43.100

T47

上海市地方标准

DB31/TXXX—202X

电动汽车驱动电机系统健康状态评价指标

及试验方法

Evaluationindexandtestmethodofstateofhealthfordrivemotorsystemforelectric

vehicles

（征求意见稿）

202X-xx-xx发布202X-xx-xx实施

上海市市场监督管理局发布

DB31/XXX—202X

目次

前言................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4健康状态评价指标...................................................................1

4.1通则...........................................................................1

4.2绝缘电阻健康值.................................................................1

4.3密封性健康值...................................................................2

4.4绕组健康值.....................................................................2

4.5绕组温升健康值.................................................................3

4.6三相电流平衡度健康值...........................................................3

4.7轴承健康值.....................................................................4

4.8驱动电机系统输出性能健康值.....................................................4

4.9驱动电机系统效率健康值.........................................................4

5试验方法...........................................................................5

5.1试验条件.......................................................................5

5.2绝缘电阻.......................................................................5

5.3密封性.........................................................................6

5.4绕组冷态直流电阻...............................................................6

5.5绕组温升.......................................................................7

5.6三相电流平衡度.................................................................7

5.7轴承温度.......................................................................7

5.8驱动电机系统输出功率...........................................................7

5.9驱动电机系统效率...............................................................7

6检验规则...........................................................................8

I

DB31/XXX—202X

电动汽车驱动电机系统健康状态评价指标及试验方法

1范围

本文件规定了规定电动汽车驱动电机系统的健康状态评价指标计算方法、试验条件、试验方法及检

验规则。

本文件适用于电动汽车用驱动电机系统，包括驱动电机及其控制器、三合一动力总成系统，混合动

力电动汽车及增程式电动汽车的发电机系统也可参照执行。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于

本文件。

GB/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）

GB18384-2020电动汽车安全要求

GB/T19596电动汽车术语

GB/T18488.1-2015电动汽车用驱动电机系统第1部分：技术条件

GB/T18488.2-2015电动汽车用驱动电机系统第2部分：试验方法

GB/T29307-2022电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法

3术语和定义

GB/T19596界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

4健康状态评价指标

4.1通则

4.1.1本章节所有的健康值，当计算结果大于100%时，均算作100%；当计算结果小于0时，均算作

0%；

4.1.2本章节计算健康值所使用的设计值或初始值，根据应用场景不同进行选择：

——当用于在线监测或维保检测时，应使用设计值；

——当用于型式试验及验证试验时，应使用初始值。

4.2绝缘电阻健康值

电机绝缘电阻健康值是指电机当前绝缘电阻值与初始值或设计值的百分比值，计算方法见公式（1）：

………………(1)

式中：

1

DB31/TXXX—202X

——电机绕组对地的绝缘电阻健康值；

——当前时刻电机绕组对地的绝缘电阻值，单位为欧姆（Ω）；

——电机绕组对地绝缘电阻的初始值或设计值，单位为欧姆（Ω）。

电机控制器绝缘电阻健康值是指电机控制器输入端及输出端当前绝缘电阻值与初始值或设计值的

百分比值，计算方法见公式（2）

………………（2）

式中：

——电机控制器输入端或输出端对地的绝缘电阻健康值；

——当前时刻电机控制器输入端或输出端对地的绝缘电阻值，单位为欧姆（Ω）；

——电机控制器输入端或输出端对地绝缘电阻的初始值或设计值，单位为欧姆（Ω）。

4.3密封性健康值

密封性健康值是指电机及控制器腔体气密性测试压降初始值或设计值与当前测量值的百分比值，计

算方法见公式（3）：

………………（3）

式中：

——电机或控制器密封性健康值；

——当前电机或控制器腔体气密性测试压降值，单位为帕斯卡（Pa）；

——电机或控制器腔体气密性测试压降的初始值或设计限值，单位为帕斯卡（Pa）。

4.4绕组健康值

4.4.1绕组平衡度健康值

绕组平衡度健康值是指电机三相绕组直流电阻中最大值和最小值的差，与三相绕组电阻平均值的百

分比值，计算方法见公式（4）：

………………（4）

式中：

——绕组平衡度健康值；

——当前电机三相绕组直流电阻中最大值，单位为毫欧（mΩ）；

2

DB31/XXX—202X

——当前电机三相绕组直流电阻中最小值，单位为毫欧（mΩ）；

——当前电机三相绕组直流电阻的平均值，单位为毫欧（mΩ）。

4.4.2绕组电阻健康值

绕组电阻健康值是指电机三相绕组直流电阻初始值或设计值与当前测量值的百分比值，取三相比值

的最小值，计算方法见公式（5）：

………………（5）

式中：

——绕组电阻健康值；

——电机三相绕组直流电阻的设计值或初始值，单位为毫欧（mΩ）；

——当前电机三相绕组直流电阻值，单位为毫欧（mΩ）；

4.5绕组温升健康值

绕组温升健康值是指定工况下的电机绕组温升设计值或初始值的加权平均值与当前电机绕组温升

的加权平均值的百分比值，计算方法见公式（6）：

………………（6）

式中：

——绕组温升健康值；

——指定工况下的电机绕组温升设计值或初始值，单位为摄氏度（℃）；

——指定工况下的当前电机绕组温升，单位为摄氏度（℃）。

4.6三相电流平衡度健康值

绕组平衡度健康值是指当前电机在额定工况下三相电流矢量和与三相电流有效值的平均值的百分

比值，计算方法见公式（7）：

………………（7）

式中：

——三相电流平衡度健康值；

——三相电流矢量和，单位为安培（A）；

——三相电流有效值的平均值，单位为安培（A）。

3

DB31/TXXX—202X

4.7轴承健康值

轴承健康值是指定工况下的电机轴承温度设计值或初始值的加权平均值与当前电机轴承温度的加

权平均值的百分比值，计算方法见公式（8）：

………………（8）

式中：

——轴承健康值；

——指定工况下的电机轴承温度设计值或初始值，单位为摄氏度（℃）；

——指定工况下的当前电机轴承温度，单位为摄氏度（℃）。

4.8驱动电机系统输出性能健康值

4.8.1驱动电机系统持续输出功率保持率

驱动电机系统持续输出功率保持率是当前驱动电机系统在不同转速下的持续输出功率的加权平均

值与设计值或初始值的加权平均值的百分比值，计算方法见公式（9）：

………………（9）

式中：

——驱动电机系统持续输出功率保持率；

——不同转速下的驱动电机系统输出持续功率值的设计值或初始值，单位为千瓦（kW）；

——不同转速下的当前驱动电机系统输出的持续功率值，单位为千瓦（kW）。

4.8.2驱动电机系统峰值输出功率保持率

驱动电机系统持续输出功率保持率是当前驱动电机系统在不同转速下的峰值输出功率的加权平均

值与设计值或初始值的加权平均值的百分比值，计算方法见公式（10）：

………………（10）

式中：

——驱动电机系统峰值输出功率保持率；

——不同转速下的驱动电机系统输出峰值功率值的设计值或初始值，单位为千瓦（kW）；

——不同转速下的当前驱动电机系统输出的峰值功率值，单位为千瓦（kW）。

4.9驱动电机系统效率健康值

驱动电机系统效率保持率是当前电机在不同工况下的系统效率加权平均值与设计值或初始值的百

4

DB31/XXX—202X

分比值，计算方法见公式（11）：

………………（11）

式中：

——驱动电机系统效率保持率；

——不同工况下的驱动电机系统效率值的设计值或初始值，单位为百分比（%）；

——不同工况下的当前驱动电机系统效率值，单位为百分比（%）。

5试验方法

5.1试验条件

5.1.1试验环境条件

如无特殊规定，所有试验应在下列环境条件下进行：

a)温度：18℃～28℃；

b)相对湿度：45%～75%RH；

c)气压：86kPa～106kPa；

d)海拔：不超过1000m，若超过1000m，应按GB755-2008的有关规定。

5.1.2试验仪器选择

仪器的准确度或误差应不低于表1的要求，并满足实际测量参数的精度要求，尤其对于电气参数测

量的仪器仪表，应能够满足相应的直流参数和交流参数测量的精度和波形要求。

表1试验仪器准确度

项号试验仪器准确度或误差

1电气测量仪器0.5级（兆欧表除外）

2分流器或电流传感器0.2级

3转速测量仪±2r/min

4转矩测量仪0.5级

5温度计±1℃

6微欧计0.2级

5.2绝缘电阻

5.2.1兆欧表的选用

应根据被测绕组（或测量点）的最高工作电压选择兆欧表。

当最高工作电压不超过250V时，应选用500V兆欧表，当最高工作电压超过250V，但是不高于1000V

时，应选用1000V兆欧表。

测量时，应在兆欧表指针或者显示数值达到稳定后再读取数值。

5.2.2驱动电机定子绕组对机壳的绝缘电阻

5

DB31/TXXX—202X

如果各绕组的始末端单独引出，则应分别测量各绕组对机壳的绝缘电阻，不参加试验的其他绕组和

埋置的检温元件等应与铁心或机壳作电气连接，机壳应接地。

当中性点连在一起而不易分开时，则测量所有连在一起的绕组对机壳的绝缘电阻。

测量结束后，每个回路应对接地的机壳作电气连接使其放电。

5.2.3驱动电机控制器绝缘电阻

试验前，控制器与外部供电电源以及负载应分开，不能承受兆欧表高压冲击的电器元件（如半导体

整流器，半导体管及电容器等）宜在测量前将其从电路中拆除或短接。

试验时，分别测量控制器动力端子与外壳、控制器信号端子与外壳、控制器动力端子与控制器信号

端子之间的绝缘电阻，不参加试验的部分应连接接地。

测量结束后，每个回路应对接地的部分作电气连接使其放电。

5.3密封性

驱动电机及控制器的腔体内外，施加不低于20kPa的压力，保压30s，测量压降值。

5.4绕组冷态直流电阻

5.4.1使用微欧计测量绕组直流电阻，测量时，通过绕组的试验电流应不超过其额定电流的10%，通

电时间不超过1min。测量时，驱动电机转子静止不动。绕组各相各支路的始末端均引出时，应分别测

量各相各支路的直流电阻。如果各相绕组在电机内部连接，那么应在每个出线端间测量电阻。

5.4.2对于三相电机，各相电阻值按下式12-17进行计算：

a)对星形接法的绕组，如图4a)，

………………（12）

RURmedRVW

RVRmedRWU………………（13）

RWRmedRUV………………（14）

b)对三角形接法的绕组，如图4b)，

RR

RVWWURR

UUVmed………………（15）

RRmedUV

RR

RWUUVRR

VVWmed………………（16）

RRmedVW

RR

RUVVWRR

WWUmed………………（17）

RRmedWU

式中：

Rmed(RUVRVWRWU)/2；

RUV、RVW、RWU——分别为出线端U与V、V与W和W与U之间测得的电阻值（mΩ）；

6

DB31/XXX—202X

RU、RV和RW——分别为各相的相电阻（mΩ）。

a)b)

图1绕组形式

5.4.3对于其他相数电机，需另行推导公式进行计算。

5.5绕组温升

驱动电机系统工作在电动模式下，试验转速按照最高转速进行10等分，转矩设定为对应转速下的持

续转矩值。每个转速下运行时间为120分钟，并在每个转速运行完成后记录绕组的温度和冷却介质的温

度。

5.6三相电流平衡度

驱动电机系统工作在电动模式下，转速与转矩设定为额定转速与持续转矩；在进行型式试验时，应

通过符合精度的仪器测量三相电流值；在维保或在线监测场景下，可通过上位机读取三相电流值。

5.7轴承温度

驱动电机系统工作在电动模式下，试验转速按照最高转速进行10等分，转矩设定为对应转速下的持

续转矩值。每个转速下运行时间为120分钟，并在每个转速运行完成后记录轴承的温度。

5.8驱动电机系统输出功率

5.8.1驱动电机系统持续输出功率

除非特殊说明，试验过程中，驱动电机控制器直流母线电压设定为额定电压，驱动电机系统工作于

电动状态。试验转速按照最高转速进行10等分，每个转速下运行30分钟，记录30分钟试验结束前一

刻的电机输出功率为试验结果。

5.8.2驱动电机系统峰值输出功率

除非特殊说明，试验过程中，驱动电机控制器直流母线电压设定为额定电压，驱动电机系统工作于

电动状态。试验转速按照最高转速进行10等分，每个转速下运行时间为30s或参照产品技术说明书，记

录试验结束时刻的电机输出功率为试验结果。

5.9驱动电机系统效率

除非特殊说明，试验过程中，驱动电机控制器直流母线电压设定为额定电压，驱动电机系统工作于

电动和发电状态下分别进行测量。

试验转速按照最高转速进行10等分，每个转速下的试验转矩为对于峰值转矩进行10等分。

7

DB31/TXXX—202X

驱动电机系统处于电动工作状态时，输入功率为驱动电机控制器直流母线输入的电功率，输出功率

为驱动电机轴端的机械功率，驱动电机系统电动工作状态下的效率按照式（18）求取：

Tn

100%…………（18）

9.55UI

驱动电机系统处于馈电工作状态时，输入功率为驱动电机轴端的机械功率，输出功率为驱动电机控

制器直流母线输出的电功率，驱动电机系统馈电工作状态下的效率按照式（19）求取：

9.55UI

100%…………（19）

Tn

式中：

η——驱动电机系统的效率（%）；

n——驱动电机转速（r/min）；

T——驱动电机轴端转矩（Nm）；

U——驱动电机控制器直流母线电压平均值（V）；

I——驱动电机控制器直流母线电流平均值（A）。

6检验规则

检验分为型式检验、在线监测和维保检测，具体检验规则见表2。对于在线监测的评估项目，如果

产品本身未监测相关参数，则对应的评估参数可不予评价。对于维保检测，当被测产品因结构设计原因

导致相关测试项目无法测量时，可在技术文件中予以说明并免于测试。

健康状态评估项目型式检验在线监测维保检测

绝缘电阻健康值√√

密封性健康值√√

绕组健康值√√

绕组温升健康值√√

三相电流平衡度健康值√√

轴承健康值√√

驱动电机系统输出性能健√

康值

驱动电机系统效率健康值√√

8

上海市地方标准《电动汽车驱动电机系统健康状态评价指标及试验方法》

编制说明

目前电动汽车的渗透率越来越高，由于驱动电机系统导致的车辆故障及事故也频繁发生。

电动汽车用驱动电机系统老化及失效将导致电动车动力性能下降、效率降低、故障率升高，

运行成本和维护成本显著增加，甚至会导致车辆发生动力中断、车辆失控、绝缘失效等重大

安全问题。因此，对电动汽车驱动电机系统的健康状态进行科学准确评价，对延长电动汽车

动力系统使用寿命以及提高系统运行的安全性和可靠性具有重要意义。

目前，针对驱动电机系统的在线评估、维保检测缺少相关标准；而且国标GB/T

29307-2022《电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法》对试验后的样品仅进行故障统计

和性能、、输出性能复测，对试验后的产品状态缺少评价指标。本标准则提出了驱动电机系

统的健康状态评估指标和试验方法，既可用于指导企业在线监测和维保检查，从而能有效判

断和预测驱动电机系统的健康状态，以便对潜在风险进行及时处理；本标准也能用于电机耐

久试验后的状态评估，可以评估耐久试验后样品的老化状态，有助于企业判断产品的使用寿

命。

上海市新能源汽车保有量已超过100万辆，在全国城市中起到示范引领作用。在如此大

的新能源汽车保有量下，提升后市场的服务能力，确保在用车辆的健康状态，才能保障车辆

安全可靠的使用。目前驱动电机系统领域的标准主要是针对研发阶段的产品，而对于在用产

品的测试标准基本是空白，因此，当前行业需要在役车辆驱动电机系统健康状态评价的相关

标准。

基于以上因素，申请提出DB31/TXXX-202X《电动汽车驱动电机系统健康状态评价指标

及试验方法》的制定。

一、工作简况

1、任务来源

本地方标准项目由上海市市场监督管理局发布《上海市市场监督管理局关于下达2022

年度第三批上海市地方标准制修订项目计划的通知》（沪市监标技[2022]371号）同意标准立

项，上海机动车检测认证技术研究中心有限公司随即成立标准制定工作组（简称“工作组”）

开展此项标准的研究工作。

2、编制过程

1

本标准于2022年8月上海市质量技术监督局同意标准立项；于2023年10月完成相关

测试台架搭建及结果分析。

（1）2022年08月26日上海市市场监督管理局发布《上海市市场监督管理局关于下达

2022年度第三批上海市地方标准制修订项目计划的通知》（沪市监标技[2022]371号）同意

标准立项；

（2）2022年10月18日工作组召开标准制定第一次会议暨启动会，对标准的框架和内

容进行了讨论，形成了标准初稿；

（3）2023年4月11日工作组召开标准制定第二次会议，对标准内容进行了逐条讨论，

各单位结合标准初稿提出了对试验方法的一些建议及研究成果，形成了标准修改稿；

（4）2023年10月18日召开了标准修改稿的讨论会，各参与单位积极提出了自己的意

见，讨论标准技术内容和测试需求，深入交换了对标准修改稿的意见，形成标准征求意见稿。

（5）2024年1月15至2月29日，标委会内部对征求意见稿进行公示，部分标委会成

员单位提出了修改意见，意见主要集中在“在线监测和维保监测场景下，部分试验条目可能

不易测量”。起草组针对征求的意见对部分评价条目的适用性进行了说明，在无法测量的情

况下可以免予测量或评价。另外，对专家提出了专业术语等描述性错误进行了修正，最终形

成了公开征求意见稿。

3、主要参加单位和工作组成员

本标准由上海机动车检测认证技术研究中心有限公司负责牵头，全面协调标准起草工作，

负责标准的起草和编制工作，并在此基础上明确任务和分工，积极开展标准的预研、起草及

征求意见等工作。标准制定工作组（简称“工作组”）成员主要由上海机动车检测认证技术

研究中心有限公司、上汽大众汽车有限公司、泛亚汽车技术中心有限公司、上海汽车集团股

份有限公司技术中心、上海电驱动股份有限公司、联合汽车电子有限公司、华域汽车电动系

统有限公、臻驱科技（上海）有限公司、格雷博智能动力科技有限公司、威睿电动汽车技术

（宁波）有限公司组成。

二、标准编制原则和主要内容

1．标准编制原则：

本标准充分总结了国内外相关的研究内容，与各个主机厂和电机电控企业充分讨论，选

取了能够表征电机电控衰减程度、且易于测量的关键指标；尤其是针对在线监测和维保检查

2

的测试项目，充分考虑了实际条件，简化了测试，选取了具备可测性的参数作为评价指标。

在试验方法方面，标准充分遵照了国标GB/T18488.2-2015的相关规定，沿用国标的测试方

法或者对国标测试方法进行了简化。

1.1通用性原则

本标准提出的电动汽车驱动电机系统健康状态评价指标及试验方法，既适用于乘用车，

也适用于商用车，产品类型覆盖了纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车的驱动电机系

统。同时，混合动力汽车和增程式电动汽车的发电机系统也可以参照执行，通用性高。

1.2协调性原则

本标准提出的方法与目前使用的国家标准中的方法协调统一、互不交叉。作为在用电机

的评价与测试，是对目前标准体系进行的补充。该标准还可用于GB/T29307-2022《电动

汽车用驱动电机系统可靠性试验方法》试验后产品的评价，是对该项国标的补充。

本标准的制定，标准限值