引言 

纯电动汽车的上下电功能是整车非常关键的功能，此功能要求动力系统各个零部件能够满足整车控制器要求的状态转换，同时需要满足时间性能和耐久性能。目前关于此功能的测试方法主要有两种，一种是测试人员通过实车操作进行测试，这种测试方法需求人力资源较大且测试操作时机随机性较强，由于测试时间较长，无法进行高频次的可靠性测试。另外一种是HIL（硬件在环测试）测试，将各控制器连到一起，通过信号交互测试状态是否正常跳转，此测试方式无法准确地模拟整车实际工作环境，测试结果与实车测试结果偏差较大，无法真实测试零部件耐久性能。所以对上下电功能的实车测试，迫切需要能够实现自动化测试。

上下电功能概述

纯电动汽车具备常规的一键起动功能，确保车辆可以准备就绪，驱动车辆；插枪充电功能，确保高压电池可以实现外插充电，充电续航；远程T-Box预约上电功能，实现远程空调和远程充电控制功能。所以相应的上下电功能主要包括：

1）一键起动上电、下电功能，及上电过程中下电，下电过程中上电的意图改变功能。

2）插枪充电上电、下电功能，及上电过程中下电，下电过程中上电的意图改变功能。

3）预约空调上电、下电功能，及上电过程中下电，下电过程中上电的意图改变功能。

4）预约充电上电、下电功能，及上电过程中下电，下电过程中上电的意图改变功能。

5）上述功能交互上下电切换的功能及意图改变。例如一键起动上电完成后，插枪充电；插枪充电过程中预约充电。

上述功能的实现需要整车控制器控制上下电功能进行流程跳转，正常的上电流程需要按步骤实现低压上电、零部件初始化、高压上电及零部件工作模式激活，最终完成上电功能；正常的下电流程需要按步骤完成高压零部件卸载，热管理后运行，高压零部件退出工作模式，高压断开主动放电，最终完成下电功能；意图改变功能涉及上电与下电之间的跳转。功能状态控制策略如图1所示。

上电过程中，上电状态完成得越多，触发下电，需要判断的下电步骤就越多；上电完成后，状态为上电的Step4，此时下电则需要完整地判断所有的下电步骤；下电过程中，下电状态完成得越多，触发上电，需要判断的上电步骤就越多；下电完成后，状态为下电的Step4，此时上电则需要完整地判断所有的上电步骤。

上下电功能自动化测试系统构成

1.测试系统构成

上下电功能需要起停按钮、制动踏板以及充电枪、T-Box被用户操作后，通过输出电平变化或总线信号向整车控制系统输入信号，整车控制系统控制整车进入上下电控制流程。自动化测试系统构成如图2所示。

Control Desk与Auto Box通过以太网的协议进行连接，将测试流程控制模型转化为可执行语言写入至Auto Box中。操作人员可通过Control Desk界面开始按钮控制起动测试流程。测试过程中Auto Box回传当前流程状态并计数。测试步骤卡住后，脚本控制Excel记录失败状态信息，用于测试人员分析结果。

Auto Box根据CANoe采集的车辆当前实时状态，对测试流程进行监控，判断是否达到预期状态，若达到预期则执行下一步骤，反之记录测试失败并将车辆恢复至初始状态后再执行测试操作。控制逻辑如图3所示。

Auto Box模拟上下电用户操作动作，基于上下电所有测试用例，按顺序执行所有测试流程，在无人值守的情况下可实现24 h不间断自动化测试。

2.车辆改制

本系统基于被测车辆进行控制网络改制，将Auto Box接入整车相关电路及通信网络，通过Auto Box输出不同的电平硬线信号或者总线信号来模拟用户的各种动作如按动启停按钮、踩制动踏板、插拔枪及预约功能。

一键启动按键和制动状态信号由Auto Box取代，直接输出给PEPS，控制一键启动上下电输入信号条件,如图4所示。

充电枪的CC,CP连接加入继电器，继电器由Auto Box控制，模拟充电枪的插拔过程，控制充电上下电的输入信号条件，如图5所示。

Tbox信号由Auto Box模拟，控制预约上下电功能的输入信号条件，如图6所示。

3.上下电条件输入控制

完成改造后，即可搭建自动化控制模型，控制上下电切换条件触发上下电及意图改变的实车功能跳转。具体触发上下电的信号具体对应关系见表1。

实车自动化测试案例分析

1.测试用例执行及效率分析

基于长城汽车某款纯电动汽车，测试人员改制并搭载了一套上述测试系统。设备安装及软件调试用时20天，设计了上下电测试用例共计151个。表2为自动化与手动测试用时对比结果。

从上述结果可以看出，完成一次完整的测试用例测试，自动化测试的效率远远高于手动测试。并且，手动测试往往需要至少两个人进行配合；测试结果也无法记录故障时刻和故障数量，需要人工分析故障数据，增加了人力成本和工作负担。

2.上下电功能耐久测试分析

测试人员历时一个月，完成了上下电功能完整测试用例的40万次耐久重复测试，共发现并整改了各个控制器及零部件问题51项，问题分布见表3。

本次耐久测试进行了3次高压电池接触器更换，其设计寿命为8万次，实际平均使用寿命约13.3万次。测试结果表明接触器寿命符合设计要求。

结论 

综上所述，纯电动汽车上下电功能自动化测试系统可以自动进行功能测试、结果采集和问题记录，可实现重复耐久测试需求。有效解决了手动测试无法解决的问题，满足复杂的上下电功能测试，提高测试效率，能够使测试的准确性得到提高。

因为混合动力汽车上下电功能与纯电动汽车上下电功能策略一致，此测试系统可应用于混动车辆测试，具有广泛的现实意义。