車輛電動化的過程中，續航力與性能確保，一直是各大車廠及零組件廠極欲突破的關鍵，動力——電力驅動系統，更是影響層面廣泛的重要零組件。越來越多整車廠與零組件供應商將馬達、馬達控制器與減速機構等零組件整合為多合一的電力驅動系統。因為減少了各部品連接的動力線束與傳動軸類的機構件，可提⾼⾞內空間使⽤率，達到各車廠追求的空間極大化及車輛輕量化，也能隨之減少功率傳遞所發生的能量耗損，進一步讓電力驅動系統到輪軸上的效率提升，這些優點都能夠讓電動車(EV)續航力增加。另外，在電動車馬達的演變進化中，提高轉速到兩萬轉以上已經不是個秘密，除了末端車速的提升之外，也因為在相同的功率需求之下，轉速越高，功率密度越大，馬達可以越做越小，越做越輕量，除了提高整車續航力外，更能減少材料用量，已是各車廠及馬達廠的競爭焦點。
電動車電力驅動系統朝向多合一整合以及電動馬達高轉速化
所以，電動車電力驅動系統朝向多合一整合，以及電動馬達高轉速化，已是不可逆的趨勢，相對地提⾼產品在測試程序上的複雜度，需更為全面且有效率的進行測試驗證。舉例來說，多合一電力驅動系統，因為動力從減速機構出來至雙邊輪軸負載的關係，測試台架架構為低轉速但高扭矩的雙軸電驅動測試平台。
▲電動車多合一電力驅動系統。
▲雙軸電驅動測試平台示意圖
高速電驅動測試
而針對兩萬轉以上的高速電動馬達，建構一套測試系統更是挑戰，因為相對應在高轉速的負戴動力計設計上必須考量十分完善。舉例來說，在連接軸的部分，因為在高轉速的狀態下，對心的偏差會更容易造成機構件上的損耗進而造成破壞的風險，故必須設計對於偏心容許量更大的傳動萬向軸來克服。此外，高轉速帶來的摩擦熱能，對於軸承的選用，則需挑選更好材料的高速專用軸承來避免熱害。
▲高速電驅動測試平台
電驅動測試系統架構
回到測試的應用上，若能在電力驅動系統開發前期即使用以負載動力計、數據採集器和電池模擬器…等設備組成的電驅動總成測試系統進行驗證，針對電力驅動系統進行整車級別的動力模擬測試，包含最重要的驅動系統效率、堵轉扭矩性能、饋電特性、耐久可靠度等試驗；也因為有電池模擬器，可程控不同的充放電曲線，模擬電池於車用動力系統的反應狀態，將可完善車用動力系統於動態實車工況的測試需求，在研發階段協助工程師進行驅動器及馬達的整合控制策略調整，並於實車驗證階段前掌握整體驅動控制性能及搭配成車後續可能的各種實際工況表現，節省大量實車路試與問題排查的成本。
以成車非常重要的上坡起步情境為例，電動車通常只有一或兩個固定的減速比，面對超過10%坡度的地下道或是車庫坡道時，可能無法達到上坡起步的要求。其中的關鍵在於如何避免上坡起步時轉矩不足導致車輛下滑、或是起步轉矩過大導致加速太快引起暴衝等事故發生。藉由電驅動系統試驗確保馬達驅動器在可供給最大電流情況下進行輸出扭矩確認的堵轉驗證，並可以不同的載重需求進行多次試驗；同時依據此測試結果進一步調整馬達控制器的起步控制策略，確保電動車在各條件下都能滿足不同路況包含上坡起步的要求，防止危害事故發生。
另外，若是車廠的角度，會更關注於實際整車模擬的測試應用，首要之重就是能耗的試驗，這時讓電驅動總成測試系統搭配車輛模型，再透過NEDC (New European Driving Cycle)、WLTC (Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycle)的國際能耗測試工況，即可有效掌握整車模擬的能耗驗證。再來，若是能夠輸入更多的成車及環境資料，舉凡車重、輪胎參數、風阻係數、傳動系統參數等，就能確認車子在爬坡時或是油門極限踩放時，以及更多模擬實車情境下，是否會發生馬達或是驅動器過熱或其它可能失效狀況。
透過以上的應用案例，在進入成車試驗前可早期發現問題並修正錯誤，有效降低開發成本並提高測試效率，並且在實車驗證時的失效風險也能大幅降低，保障測試人員的安全。
▲電驅動測試實驗室