N3平台电动车动力系统可靠性研究学院机械与车辆学院
专业：姓名：指导老师：
机械工程及自动化
吕峰杰学号：
职称：
080401041029 刘佳、饶国燃教授、助教
中国·珠海
二○一二年五月
毕业设计诚信承诺书
本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业论文《N3平台电动车动力系统可靠性研究》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，论文使用的数据真实可靠。
本人签名：
日期：年月日
N3平台电动车动力系统可靠性研究
摘要
可靠性是衡量汽车质量的重要指标。汽车产品的市场竞争力无疑与汽车应用可靠性技术的现状有直接的关系。N3平台是863计划的一个项目，但是还没建造出来，本文根据BK6122EV电动客车进行可靠性分析。运用可靠性的特征对其进行可靠性设计。通过故障树分析，以车门为例进行定性分析和定量分析，根据分析结果合理地提高其可靠性水平。如今可靠性在我国发展还不是很成熟，但是这是一个很重要的环节，对产品可靠性分析可以增加生产产品的质量，减少其发生故障的概率，不管对消费者还是企业都是有利的，提高产品可靠性可以减少资源的浪费，也是对一个企业甚至一个国家的可持续发展有重大的贡献的。
本论文通过对电动车进行可靠性建模，设定可靠性指标，进行可靠性预计，可靠性分配和试验，找出电动车的薄弱环节。结合故障树分析提高整车系统的可靠性。以车门故障为例，首先确定以车门故障为顶事件，再根据引起车门故障的各个事件由上而下地建立车门故障树，接着再对建立好的故障树进行定性分析和定量分析。
故障树分析是可靠性分析的一个很重要的部分，故障树的定性分析和定量分析直接反映该产品可靠性的程度，既可以帮助用户选择好的产品，又可以促进企业对产品的性能提高的同时保证其减少发生故障。通过运用VB6.0编制一个简单的故障诊断软件，对其进行定性分析，方便记录发生故障的事件和发生次数，实现电动车故障检测的智能化，对未来电动客车的可靠性有所提高。
关键词：电动车可靠性建模故障树定性分析定量分析
The power system reliability research of the N3 platform
Abstract
Reliability is an important index to measure the quality of automotives, and the competitiveness of cars in the market is directly related to the status of reliability technology in automotives. N3 platform is the program of 863 project, but haven't build out, according to the BK6122EV electric buses in the reliability analysis. Using the reliability of the characteristics to design it.Through the fault tree analysis,With the door as example to qualitative analysis and quantitative analysis, according to the results of analysis to improve the reliability of reasonable level .Now in China's development reliability is not good yet, but this is a very important link, to product reliability analysis can increase production product quality, reduce the probability of failure, .It is not only can improve the product's reliability and reduce the waste of resources, but also make a contribution to the enterprise and a country's sustainable development .
This paper, by for an electric vehicle reliability modeling, and set the reliability index of reliability prediction, reliability distribution and test, find out the weak links of the electric car. Combined with the fault tree analysis improve vehicle of the reliability of the system.
The fault tree analysis is the reliability analysis of a very important part of fault tree qualitative analysis and quantitative analysis of the reliability of the product directly reflect the degree, which can help users to select good products, and enterprises can promote the products to improve the performance and ensure the reduce failure. Through the use of a simple through VB6.0 fault diagnosis of the software, and carry on the qualitative analysis, easy record the failure of the event and happen times, realize the electric vehicle fault detection the intelligence of the reliability of the electric buses for future improvement. Keywords:electric vehicle reliability modeling fault tree qualitative analysis quantitative analysis
目录
目录 (4)
一、绪论 (1)
（一）课题背景与研究环境 (1)
（二）本课题相关研究方向现状 (1)
1.纯电动汽车 (1)
2.汽车可靠性工程 (2)
（1）国外汽车可靠性技术的研究发展与现状 (2)
（2）国内汽车可靠性技术的研究发展与现状 (3)
3.电动车故障诊断技术 (4)
（三）本论文研究的内容、方法和意义 (4)
1.研究的内容 (4)
2.研究的方法 (4)
3.研究的意义 (4)
二、BK6122EV纯电动车可靠性分析 (5)
（一）可靠性特征量 (5)
1.故障率 (5)
2.平均寿命 (6)
（二）可靠性的设计 (7)
1. 可靠性建模 (7)
2.可靠性指标 (10)
3.可靠性预计 (11)
4.可靠性分配 (12)
5.可靠性试验 (15)
（三）本章小结 (15)
三、电动车车门故障树分析 (16)
（一）故障树分析法（FTA） (16)
（二）设计建树步骤 (17)
（三）建立车门故障树 (18)
1.顶事件的确定 (19)
2.建造故障树 (19)
（四）对车门故障树的定性分析和定量分析 (22)
1.定性分析 (22)
2.车门故障树定性分析 (26)
3.定量分析 (27)
4.车门故障树定量分析 (29)
（五）本章小结 (29)
四、车门故障诊断系统的软件实现 (29)
（一）Visual basic软件的编程过程 (30)
1.VB6.0的控件使用 (30)
2.VB6.0的代码编写 (31)
（二）主界面 (32)
1.主界面的介绍 (32)
2.各系统部件选择界面 (34)
3.车门故障诊断过程界面 (37)
（二）本章小结 (38)
五、总结与期望 (39)
（一）课题总结 (39)
（二）课题期望 (39)
参考文献 (40)
附录外文资料翻译原文及译文 (43)
一、绪论
（一）课题背景与研究环境
伴随着全面质量管理的兴起，质量意识的深入，可靠性研究已经由电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到电机与电力系统、机械、动力、土木等一般产业部门，扩展到工业产品的各个领域[1, 2]。当今，提高产品的可靠性已经成为提高产品质量的关键。在全球化的趋势下，只是那些高可靠性的产品和企业才能在日趋激烈的市场竞争中幸存下来[3]。
由于能源匮乏、人们环保意识的增强，纯电动车越来越受到人们的关注，而我国纯电动车的研究还处在起步阶段，可靠度低，对此进行可靠性研究，可靠度提升空间大，并且能够大大节约由于可靠度低下耗费的成本。
针对上述问题，本课题对N3平台电动车进行可靠性分析，提高电动车的可靠性，确定电动车的可靠性水平。
（二）本课题相关研究方向现状
1.纯电动汽车
与传统汽车相比，由于电动车采用锂电池作为动力能源，用交流电机驱动车轮行驶。电动汽车的优点是：噪音低、无污染，电动机、油料、传动系统少占的系统空间和重量可以弥补电池的重量需求[4]，但是由于纯电动汽车在国内的研究还处于初期阶段，质量保障还不完善，通过对电动车的系统可靠性分析，包括建立可靠性模型，进行可靠性预计、分配、进行故障模式、影响及危害性分析、可靠性评定、可靠性试验、可靠性仿真[5]，从而提高电动车的可靠性，降低成本。BK6122EV纯电动低地板大客车作为北京市2008科技奥运、绿色奥运项目，是由北京理工大学、北京公交总公司，在奥组委和北京市科委的支持和领导下，联合研制开发了零排放、无污染、完全符合环保要求的客车。该车具有较好的使用性能，底盘主要总成和零部件，均采用国内著名厂家生产的产品，质量可靠，配套和维修方便，成本也较低。电动低地板公交车的动力系统采用异步交流电动机和与之相配套的交流电机控制器。主电源采用锂电池，并带有多种自动检测功能的电池能量管理系统。为了提高该车的爬坡能力，专门设计研制成功了一台带AMT 的三档行星变速箱，使整车具有较好的动力性能，起动力矩大，效率高，工作安全可靠，续驶里程较长，实用经济等许多优点。能载客50人，最高时速为80km/h，0-50km/h的加速时间为25s，一次充电续驶里程约170km，其性能完全满足城市公交客车的基本要
求。其结构包括动力系统、行车系统、能源系统、控制系统、空调系统、传动系统、车身等分系统。
2.汽车可靠性工程
可靠性就是产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力[1]。可靠性是上世纪40年代以来迅速发展起来的新兴综合学科，它致力于研究提高产品的可靠性[6]。国内外的实践表明，可靠性技术的应用，能给企业与社会带来巨大的经济效益，因而引起世界各国的普遍重视与关注，纷纷投人大量人力、物力进行研究和推广应用[7]。
汽车可靠性的主要任务是应用可靠性理论与技术对汽车产品的可靠性进行规划、分析、评审、设计、试验和管理等[8]。基本内容分为可靠性分析与预测，可靠性设计、可靠性试验和可靠性管理等部分[9]。例如，对产品结构可靠性和性能可靠性进行全面分析，将概率统计的基本理论应用到设计中去，将载荷、应力、尺寸、材料的机械性能视为具有一定分散程度的随机变量，用可靠度来衡量安全可靠的程度，通过实物与模拟试验进行分析计算[10]。可靠性管理在汽车整个寿命周期中进行[11]，包括产品开发、生产、售前及售后服务等阶段工作，建立健全的生产质量保证体系、零配件采购质量保证体系、用户服务体系和产品信息反馈体系都是可靠性管理的范围。实行可靠性管理是保证汽车产品可靠性的一个关键。
（1）国外汽车可靠性技术的研究发展与现状
美国是研究可靠性技术较早的国家，但它以明确的观点在汽车行业中进行可靠性研究是在60年代中期才大力开展起来的。其三大汽车公司可靠性研究方式的特点是有组织、规模大，而且工作扎实。通用汽车公司的别克公司在设计、试验、生产、服务几个步骤都安排了如下的工作程序:首先指定可靠性目标；然后研究设计、工艺、质量管理方法、预测产品可靠性[12]。1966年福特汽车公司把投资几百万美元建成的可靠性研究所改作为可靠性试验中心，以底盘试验为主，采用模拟道路数据，用自动控制器进行加速寿命试验、测定产品可靠性，结果三大汽车公司中福特公司的退货件数减少最多[13]。美国的约翰迪尔公司于1964年成立了可靠性研究部门，对其产品可靠性提出了具体指标，并采用了500h, 1000h, 1500h的累积故障率来控制发动机零件的可靠性[14]。
日本从50年代起从美国引进可靠性技术，并逐渐形成了具有自己特色的质量管理系统[15]。1960年日本成立了可靠性及质量控制专门小组，提出了全面管理方法，日本人认为提高质量的途径不限于统计方法的应用，对可靠性问题来说，比数据分析更重要的是如何切合工程实际解决问题，还涉及到规划、产品开发与设计、生产准备和销售服务等部门，都要纳入到质量管理范畴中去[16]。随着用户对汽车可靠性要求的提高，1969年日本出口到美国的汽车遭到退货危机，其结果影响很坏，这引起日本汽车行业对可靠性更加重视[17]。退货事件后，日本设立了―汽车安全对策协议会‖，以退货问题为转机，
从确保汽车安全性出发，以可靠性委员会等组织为中心，除继续采取很早就开展起来的质量管理措施外，还进一步以对产品的新认识和新方法为基础，开展可靠性研究[18]。（2）国内汽车可靠性技术的研究发展与现状
1982年中国机械工程学会设立了机械可靠性学组[19]，随之我国汽车行业也开始了可靠性研究工作，近二十多年来己取得了很大的成绩，对国产汽车产品质量的提高起到了很大的促进作用。近年来，为了增强国产汽车产品在国际市场的竞争能力，国家对国产汽车产品质量考核的密度与力度日益增强。
1972年7月至1973年12月，在长春汽车研究所海南试验站进行了全国汽车产品质量检查考核，受检厂家9个，样车12辆，主检项目有发动机性能试验、整车基本性能试验、可靠性试验，这是国内汽车行业首次行检，是国家首次对汽车产品质量进行监督检验[9]。
从1983年开始到1984年，我国汽车行业组织了空前规模的汽车可靠性试验，试验样车53台，总试验里程36万公里，并结合可靠性试验开展了以―汽车可靠性考核与试验方法研究‖为中心的科学研究活动，取得了许多可喜的成果[9, 20]。试验初步摸清了国产汽车可靠性状况，指出了国产汽车的MTBF仅为500 ～1000公里，产品早期故障率较高，而且在2500公里之前90%的故障属生产管理中的原因，固有可靠性问题是影响产品可靠性的根本问题。试验研究结果引起了汽车主管部门及汽车企业领导的高度重视，为了提高汽车产品的质量水平，中国汽车总公司提出了以提高汽车可靠性为主攻目标的战略措施，一汽、二汽等企业发动了质量攻关活动，汽车早期可靠性有了明显的改善。1984年中国汽车工程学会设立了汽车可靠性专业委员会，开展汽车可靠性理论的研究，进行可靠性的学术交流活动，发表了多篇汽车可靠性方面的文章、译著等[21]。
从1986年起，中汽公司开始在逐年下达汽车产品质量国家例行监督试验计划，强化对整车质量的考核，特别是对初期可靠性考核(2500公里)。截止1991年底，全国实施质量监督的各型汽车累计1026次，总行驶里程达1129. 2万公里。最后根据试验数据得出的结论是:通过―六五‖后三年和―七五‖期间主攻汽车可靠性的综合治理，我国汽车可靠性呈逐年上升趋势[9]。
从80年代起，我国相继制定了一批可靠性标准，如可靠性基本名词术语以及定义——GB3187-82，设备可靠性试验有关标准——GB5080.6-86，故障树名词术语和符号——GB4888-85，汽车的故障模式及分类——QC/T34-92等等[20]。
1997年，中汽公司颁布了《汽车整车产品质量检验评定方法》(白皮书)，它是我国汽车工业产品质量抽查检验、监督管理和符合性质量等级评定的指令性文件[9]。
2002年，国家质量监督检验检疫总局在公布了《缺陷汽车召回管理规定》(草案)，表明我国已经开始高度重视汽车的可靠性问题[22]。
总的来说，同世界汽车可靠性的先进水平相比，我国汽车可靠性的研究，目前仍然处于初级阶段，还没有形成全行业重视可靠性工作的局面。随着汽车结构复杂程度的不断提高，汽车企业为了满足节能、环保和安全等社会要求，以及舒适、平稳和便捷等用户要求，必然会更加重视可靠性技术的研究，不断提高产品的可靠性水平。
3.电动车故障诊断技术
目前有关电动车行业的故障诊断技术，大多局限在对个别设备、部件等方面的诊断，少有对整个电动车大系统的综合诊断[11]。
这是由于电动公交车结构庞大，构造极其复杂，产生故障的因素繁多，它主要由驱动控制系统、电池系统、底盘、车身及电气系统组成，各个系统在结构和功能上有着千丝万缕的联系，同时，在各个系统内部，某一零件的故障又可能会引起不同的故障现象，而某一故障现象又可能是由多个不同零件故障所引发的。因此，这中间不是单纯的串联或者并联关系，而是串并联相互交叉的复杂错综的关系。采用故障树分析法（FTA）能够从整体的宏观的角度来分析各种故障模式、故障的可能性及整个系统可靠性和质量带来的后果[12]，不仅可以透彻了解电动车公交系统，找出系统中的薄弱环节，改进设计，提高系统可靠性、安全性和可维修性，还可用于指导故障诊断，改进使用和维修方案。（三）本论文研究的内容、方法和意义
1.研究的内容
本论文的研究内容包括对电动车进行可靠性分析、车门的故障树分析、通过VB6.0软实现件对车门的定性分析。
2.研究的方法
(1) 理论分析计算
根据可靠性理论确定电动车可靠性指标，并采用相似产品论证法确定电动车可靠性指标的值，根据统电动车可靠性模型，采用比例组合法将可靠性指标分配给各子系统。
(2) 建立车门故障树进行定性分析和定量分析
在建立电动车车门故障树的基础上，通过下行法求出最小割集，并对最小割集进行定性分析，然后利用相容事件的概率公式求解各顶事件发生的概率。
(3) 通过软件VB6.0对建立好的车门故障树进行简单的定性分析，为后续的各个子系统做效仿。
3.研究的意义
本论文对电动车进行可靠性研究，提高电动车可靠性，确定电动车可靠性水平，对于电动车寿命，使用与维修以及推动电动车可靠性研究的发展都具有重要意义。
(1) 提高电动车的可靠性，可以防止故障和事故的发生，尤其是避免灾难性的事故发生，从而保证乘客的生命安全。
(2) 提高电动车的可靠性，能使电动车的总的费用降低。要提高电动车的可靠性，首先要增加费用，选优质的元部件，冗余设计以及进行可靠性设计、分析、试验这都需要经费。然而电动车的可靠性提高使得维修费及停车检查损失费大大减少，使总费用降低[5]。
(3) 提高电动车可靠性，可以减少停车时间，提高电动车可用率，一辆车可以顶几辆车的工作效率。
(4) 对于企业来说，提高电动车的可靠性，可以改善企业信誉，增强竞争力，扩大销路，提高经济效益。
二、BK6122EV 纯电动车可靠性分析
N3平台电动车动力系统可靠性研究是863项目的一个课题，但是这个平台现在还没建立起来，因为N3平台是在过去电动车基础上的一个提高，所以在BK6122EV 纯电动车基础上进行可靠性分析，首先对BK6122EV 纯电动车作为总系统建模，再根据相应的电动车可靠性指标对电动车进行可靠性的预计，接着再对其进行可靠性分配，最后就是进行可靠性试验，检验其是否达到相应的可靠性指标水平。
（一）可靠性特征量
可靠性的确切含义是―产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力‖。用来度量产品可靠性的―能力‖是多种多样的，因此就需要各种数量指标来研究产品的可靠性，以便说明产品的可靠性程度。我们把便是和衡量产品的可靠性的各种数量指标统称为可靠性特征量。电动车的特征量主要有可靠度、不可靠度、故障密度函数、故障率、平均故障里程等。
本论文对论述的可靠性设计更多的是用到了故障率和平均故障里程这两个可靠性特征量。
1.故障率
故障率又称失效率，失效率（瞬时失效率）是：―工作到t 时可尚未失效的产品，在该时刻t 后的单位时间内发生失效的概率‖，也称失效率函数，记为()t λ。由失效的定义可知，在t 时刻完好的产品，在(,())t t t +?时间内失效的概率为()P t T t t T t <≤+?>，在t ?时间内的平均失效率为
()
(,)P t T t t T t t t t λ<≤+?>?=
? (式2.1)
当0t ?→时，就得到在t 时刻的失效率
()
()
()lim (,)lim
lim
()t t t P t T t t T t P t T t t T t t t t t P T t t
λλ?→?→?→<≤+?><≤+?>=?===?→>?
00()()()()
lim lim ()()()
t t P t T t t F t t F t F t P T t t R T t R t ?→?→'<≤+?+?-===
>?? 进一步还可推得
()()()
()1()()()F t f t R t t F t R t R t λ''=
==-
- （式2.2）
由()()()R t t R t λ'=-
得，()
()()
dR t t dt R t λ=- 将上式积分
()l n ()
t
t d t R t λ=-
? 即 0()e x p (())t
R t t d t λ=-? （式2.3）
由此式可见，产品的失效率越小，产品的可靠性越高；反之，失效率越大，产品的可靠性就越低。()t λ的估计值（图2.1）为
,()?()=[()]t t t n t t t N n t t
λ+??=-?在时间()内单位时间失效的产品数在时刻仍正常工作的产品数 （式2.4）
?n(t)
t+?t
t
图2.1 计算?()t λ
的示意图 2.平均寿命
平均寿命的含义是寿命的数学期望，平均寿命是一个标志产品平均工作多长时间的特征量。是电动车的重要可靠性指标。
可修产品的平均寿命是指相邻两次故障间的平均工作时间，称为平均无故障工作时间或平均故障间隔时间，对于电动车来说叫平均故障里程，记作MTBF （Mean Time Between Failures ）[23]。
我们用θ来表示平均寿命。若产品总体的失效密度函数()f t 已知，由概率论中数学
期望的定义，有
0()tf t dt
θ+∞
=? （式2.5）
进一步有
()()()tf t dt tdF t tdR t θ+∞
+∞
+∞
===-???
()
()()tR t R t dt R t dt +∞
+∞
+∞=-+=?
?
由此可见，在一般情况下，将可靠度函数在[0,+∞）区间上进行积分，便可得到产品总体的平均寿命[24]。
MTBF 的估计值为
11
1?i
n n ij i j MTBF t N ===∑∑ （式2.6）
式中 n ——测试的产品总数
1n
i i N n ==∑——测试产品的所有故障数
i n ——第i 个测试产品的故障数
ij t ——第i 个产品的第j-1次故障到第j 次故障的工作时间，单位为km 因此MTBF 的估计值可表示为
1
1?=N i i t N θ==∑所有产品总的工作时间总的故障数 （式2.7）
（二）可靠性的设计 1. 可靠性建模
(1) 串联结构可靠性模型与数学模型
在组成系统总的所有单元中，任一单元发生故障（失效）都会导致整个系统发生故障的系统称为串联系统[25]。电动车的各子系统之间适合采用串联模型，其结构模型如图2.2所示：
图2.2 串联结构可靠性模型框图
假设串联结构模型中有n 个单元是相互独立的，每个单元的可靠度为()i R t ，根据概
率论中的乘法法则，串联模型任务可靠性数学模型
s 121R ()()()()()
n
n i i t R t R t R t R t ===∏… （式2.8）
式中：
()S R t ——系统的可靠度
()i R t ——第i 个分系统单元的可靠度 (2) 并联结构可靠性模型与数学模型
在组成系统的所有单元中，当所有单元都失效时，系统才失效的系统称之为并联系统。在电动车的某些子系统的零件间的结构适合采用并联模型。其结构模型如图2.3所示。
图2.3 并联结构可靠性模型框图
假设由组成的n 个单元并联结构模型中，各个单元是相互独立的，每个单元的可靠度为()i R t ，其不可靠度为()i F t ，则系统失效是每个系统都失效，根据乘法法则，其数学模型为
s 121F ()()()()()
n
n i i t F t F t F t F t
===∏… （式2.9）
式中：
()S F t ——系统的不可靠度 其可靠度为
s 1
1
R ()1()1()1[1()]
n n
S i i i i t F t F t R t ===-=-=--∏∏ （式2.10）
()S s MTBF R t dt ∞
=? （式2.11）
式中：
()S R t ——系统的可靠度；
()
R t——第i个单元的可靠度；
i
MTBF——系统的平均故障间隔时间。
S
(3) 混合结构可靠性模型与数学模型
把若干个串联结构与并联结构组合在一起的结构形式称为混合结构，电动车所有零件间的结构模型属于混合模型。其结构模型如图 2.4，为了得到混合结构模型的数学模型，可以将混合模型先简化为串联结构。
图2.4 混联结构可靠性模型框图
根据电动车定义与结构首先建立工作原理基本框图，如图2.5，
图2.5电动车工作原理基本框图
再根据建立好的工作原理基本框图将电动车分成11个系统，包括电池系统、驱动控制系统、低压电气系统、变速操纵系统、一体化冷暖系统、总线网络控制系统、传动系统、驾驶仪表台、车身、底盘、集中润滑系统。这11个系统的可靠性模型是串联模型，其可靠性模型如图 2.6，如图可以看出，如果其中一个子系统出现问题将会导致整个车出现故障。
图2.6 电动车串联可靠性模型框图
2.可靠性指标
可靠性指标是产品使用方从可靠性角度向生产方提出的研制目标。是进行可靠性设计、分析、制造、试验和验收的依据。可靠性指标可分为两类[26]：定性要求，用一种非量化的形式来设计评价和保证产品的可靠性，可靠性定性要求的特点是缺乏大量数据支持，本课题对电动客车的定性要求包括：动力性、燃油经济性、舒适性、安全性、工艺性、维修性、材料、加工、装配、排放、噪音等[27]；定量要求[27]，目前国内外普遍将车辆的平均故障里程作为车辆的可靠性指标，在本课题中，根据公交车运行的需要以及目前客车平均可靠性水平、当前研制中所采取的技术对可靠性的影响、国内的技术基础和生产水平以及研制装备的费用、进度、预期的使用和保障来确定电动车的平均故障里程[28]。为了更精确的预计电动车的故障率，此时的平均故障里程是指客车第一次大修时客车行程前的平均故障里程。其定义为电动车平均每次发生一次故障运行的里程数，其值为：
MTBF=大修前电动车运行的总里程数大修前电动车发生的总故障数
据统计，目前国内电动车的平均故障里程为5000km，根据当前电动车的发展情况的规定，设电动车的平均故障里程为6000km。
6000
MTBF km
=
为了方便计算，由（式2.4）和（式2.7）将平均故障里程转化成平均每千公里的故障率作为电动车的指标
λ==
M T B F
1/0.166
3.可靠性预计
可靠性预计方法大概有以下四种：有相似产品预计法、元器件计数预计法、元器件应力分析预计法、可靠性物理分析，本论文只介绍和利用相似产品预计法对电动车进行可靠性预计。
相似产品预计法：
目前已经研究出几种可靠性预计方法，并应用与尚未确定系统设计特性前的产品早期可靠性预计。这些方法中最基本的是根据从功能相似产品使用中得来的经验，以MTBF，失效率或相似的参数来对产品进行简单的估计。
这些相似产品预计法一般包括以下步骤：
（1）根据通用设备类型，使用环境及其他已知特征来定义新产品；
（2）确定和新产品最相似的现有产品或设备种类；
（3）获取并分析现有设备使用期间获得的历史数据，以便尽可能近似地确定在规定使用环境下产品的可靠性；
（4）对新产品可能具有的可靠性水平做出结论。
相似产品法是利用有关相似产品中得到的特定经验来进行预计的方法。估计可靠性更快捷的方法是将正在研制的产品和某种相似产品作比较，而后者的可靠性已经用某种方法确定，并且进过了现场评价。对按系列开发的产品，这种方法不间断应用是有意义的。预期的新设计不仅和老设计相似，而且其差别易于确定和评价。此外，在老设计中遇到的困难是新设计的改进目标。相似产品指点的比较主要包括以下方面：（1）产品的结构和性能比较；
（2）设计的相似性；
（3）制造的相似性；
（4）使用剖面的相似性（后勤的、工作的、环境的）；
（5）程序和计划的相似性；
（6）证实以达到的可靠性；
由于BK6122EV纯电动低地板大客车已经经过多次改进，根据改进前各型号电动车已知的故障率，分析两者在组成结构、使用环境、原材料、元器件水平、制造工艺水平等方面的差异，通过专家评分给出各修正系数，综合权衡后得出一个故障率综合修正因子D，从而得出电动车的故障率。综合修正因子D如下式所示：
12345D K K K K K = （式2.12） 式中：
1K ——表示原材料差距的修正系数；
2K ——表示我国基础工业与先进国家之间差距的修正系数； 3K ——表示新产品工艺水平与原产品差距的修正系数； 4K ——表示新产品在产品结构等方面与原产品差距的修正系数； 5K ——表示新产品设计、生产等方面与原产品差距的修正系数。 因此预计电动车的故障率为
=D λλ新老 （式2.13） 式中:
λ新——新型号电动车的故障率
λ老——旧型号电动车的故障率
可靠性预计是为了评估电动车在当前研制阶段的可靠性而进行的工作。其目的是检查电动车是否达到相应可靠性指标。根据BK6122EV 电动车的故障数据，采用相似产品论证法对N3平台电动车进行可靠性预计。
因为N3平台电动车比以前的电动车在总系统基础上做了改进，在变速操纵系统，电机系统等方便也作出了明显的改进，所以其可靠性也需要得到相应的提高，以确保N3平台电动车性能，因此：
10.90K = 21K = 30.95K = 40.92K = 50.90K = 由（式2.12）得
0.9010.950.920.900.7079D =????=
BK6122电动车的平均故障里程为5000km ，由（式2.4）和（式2.7）得 1/50.20
0λ==老 由（式2.13）得
0.70790.20000.1416λ=?=新
预计结果表明：与可靠性指标0.1667还有一定的差距，后面将通过可靠性分配与可靠性试验进一步确定电动车的可靠性指标，并实现可靠性增长。
4.可靠性分配
可靠性分配，就是把电动车整车的可靠性指标——故障率按照一定的准则分配给各
子系统而进行的工作。以便为各子系统的研制者提供可靠性设计指标，保证整车最终符合规定的可靠性要求；通过可靠性分配，还可以明确各转承制方或供应方产品的可靠性指标，以便于系统承制方对其实施管理[29]
可靠性分配有多种方法，有等分配法、航空无线电公司分配法、目标可行性法、最少工作量法、相对失效率法与相对失效概率法等。电动车各个系统发生故障的概率都不一样，但是它们都是串联起来的，只要有任何一个系统发生故障都会导致整车出现故障。根据以上情况，只有相对失效概率法符合其可靠性的分配原则。
相对失效概率法是根据使系统中各单元的容许失效概率正比于该单元的预计失效概率的原则来分配系统中各单元的可靠度，简称为―比例分配法‖。根据可靠性预计的方法，N3平台电动客车的子系统与以前研制的电动车各系统相同，只是对这个新系统提出更高的可靠性要求，因此，就可以采用―比例分配法‖，根据老系统中各单元的故障率，按新系统可靠性的要求，给新系统的各单元分配故障率。其数学表达式为：
**
i i s s =λλλλ老
新新
老
（式2.14）
式中：
*i λ新
——分配给新系统中第i 个分系统的故障率 *s λ新——新系统的故障率指标
i λ老——老系统中第i 个分系统的故障率 s λ老——老系统的故障率
根据比例分配法对整车各个系统进行分配
表2.1各系统可靠性分配表
由（式2.14）分别求出各子系统的故障率： （1）电池系统：
{}**s s =16.67%32.00%0.05334λλλλ=*=1老
1新新
老
（2）驱动控制系统：
**s s =16.67%17.40%0.029006λλλλ=*=2老
2新新
老
（3）低压电气系统：
**s s =16.67%25.30%0.04218λλλλ=*=3老
3新新
老
（4）变速操系统:
**s s =16.67%7.80%0.01300λλλλ=*=4老
4新新
老
（5）传动系统:
**s s =16.67% 4.30%0.007168λλλλ=*=5老
5新新
老
（6）总线网络控制系统:
**s s =16.67% 4.20%0.007001λλλλ=*=6老
6新新
老
（7）一体化冷暖系统:
**s s =16.67% 4.60%0.007668λλλλ=*=8老
7新新
老
（8）驾驶仪表台:
**s s =16.67% 2.40%0.00400λλλλ=*=9老
8新新
老
（9）车身:
**s s =16.67%0.7%0.001167λλλλ=*=11老
9新新
老
（10）集中润滑系统:
**s s =16.67%0.3%0.00050λλλλ=*=9老
8新
新
老
（11）地盘: