新能源汽车电驱动系统实验加载装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开的新能源汽车电驱动系统实验加载装置，采用共直流母线的互馈对拖方式，两台电机通过转矩转速测量仪同轴连接，被测电机工作在电动状态，采用转矩闭环控制，通过一个整车操作盒模拟整车给定信号，控制被测电机的起停、加减速、转矩给定、正反转等。负载电机工作在发电状态，通过上位机直接进行转速控制，控制整个测试平台的转速。上位机电脑通过CAN总线控制电机控制器的工作状态，保存和实时分析数据。本实用新型设计及搭建了适合电动汽车驱动系统的实验加载装置，采用更适合电动汽车的控制策略，实现转矩和速度的灵活调节，模拟了车用驱动系统在各种工况下的运行情况，完成各种实验功能测试，保证电驱动系统的安全可靠性。
【专利说明】新能源汽车电驱动系统实验加载装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于新能源汽车【技术领域】，具体涉及一种新能源汽车电驱动系统实验加载装置。
【背景技术】
[0002]伴随着日渐枯竭的非再生资源以及雾霾天气，新能源汽车已成为未来的发展方向。电池管理系统、电驱动系统和整车管理系统是制约电动汽车发展的三大关键部分。其中电驱动系统决定着电动汽车的运行性能，包括爬坡、频繁加减速、超速、超载、安全性能等，因此对电驱动系统的各项参数指标要求非常严格，需要专门设计加载装置进行试验测试，然后才能装车试验。
[0003]互馈对拖试验是测试电机及控制器性能的好方法，它的优点在于结构简单易于实现、整体耗电少、成本低。一般的对拖试验台主要采用转速闭环控制，通过上位机给定转速令电机旋转，而车用电驱动系统是通过加速踏板进行转矩控制的，同时响应前进、后退、刹车、钥匙等整车信号。因此，传统的对拖试验台无论从控制方式还是模拟整车控制方面，都无法满足新能源电驱动系统的功能测试。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种新能源汽车电驱动系统实验加载装置，通过在测试电驱动系统运行性能基础上设计整车操作盒，模拟车用驱动系统在各种工况下的运行情况，解决了现有实验装置中控制方式与电动车不符、缺少电动车整车功能控制、不能完全模拟电动车运行状态的问题。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:新能源汽车电驱动系统实验加载装置，包括依次连接的被测电机、控制器A、操作盒及上位机A，还包括依次连接的负载电机、控制器B及上位机B，被测电机和负载电机通过转矩转速测量仪同轴连接。
[0006]本实用新型的特点还在于，
[0007]其中的控制器A及控制器B还分别与直流电源机组相连接。
[0008]其中的被测电机和负载电机还分别与水冷机组相连接。
[0009]其中的被测电机和负载电机放在一个铸铁底板上。
[0010]本实用新型的有益效果是:设计及搭建了适合电动汽车驱动系统的实验加载装置，采用更适合电动汽车的控制策略，实现转矩和速度的灵活调节，通过操作盒模拟了车用驱动系统在各种工况下的运行情况，完成各种实验功能测试，保证电驱动系统的安全可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型新能源汽车电驱动系统实验加载装置的结构示意图；
[0012]图2是本实用新型新能源汽车电驱动系统实验加载装置中整车操作盒的结构示意图。
[0013]图中，1.被测电机，2.负载电机，3.铸铁底板，4.控制器A，5.控制器B，6.操作盒，
7.直流电源机组，8.上位机A，9.上位机B，10.水冷机组，11.转矩转速测量仪。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0015]本实用新型新能源汽车电驱动系统实验加载装置的结构，如图1所示，由五部分组成:被测电机I及控制器A4、负载电机2及控制器B5、直流电源机组7、水冷机组10、整车操作盒6及上位机。
[0016]被测电机I和负载电机2放在一个铸铁底板3上，铸铁底板3需进行水平校正，保证系统台架的水平一致性。被测电机I和负载电机2通过软连接方式同轴连接，可适应非常高的转速范围，并装有转矩转速测量仪11，可实时测量出当前的转矩、转速、功率值。被测电机控制器A4和负载电机控制器B5共用一套直流电源机组7,被测电机-控制器系统工作在电动状态，采用转矩闭环控制，响应整车操作盒6的加速踏板、前进、后退等信号，负载电机-控制器工作在发电状态，采用转速闭环控制，维持系统速度在一个需要的值。
[0017]水冷机组10为系统提供所需的冷却环境，根据相应电动车的要求，设置温度和流量/压力值，在模拟整车温度环境下得出的数据，更具有实际意义。其中，被测电机I及控制器A4使用一组水冷机组，两者之间串联使用，负载电机2及控制器B5使用另一组水冷机组，串联使用。
[0018]整车操作盒6及上位机用于监控整个系统的运行，根据试验要求采用基于CAN总线通讯方式。被测电机-控制器通过整车操作盒进行控制，然后通过上位机I进行实时监测。如图2所示，整车操作盒6包括前进档、后退档、空挡、刹车、钥匙、继电器控制、转速显示、加速踏板给定、车用12V电源等，实时控制被测电机的运行状态。其中档位、刹车、继电器等数字信号通过拨码开关控制，加速踏板等模拟信号通过0-5V电位计控制，同时操作盒还提供被测电机一控制器的12V控制电源，从而完全模拟了整车控制信号。
[0019]本实用新型的工作过程及原理为:
[0020]首先，闭合操作盒6前进档开关，旋转加速踏板旋钮，当控制器A4收到前进档位信号和踏板信号，就可以控制被测电机I按照操作盒6给定值旋转起来。同时控制器A4将被测电机I的电流、电压、转矩、温度等信息检测出来上传给操作盒6，再通过CAN通讯上报上位机A8，通过上位机A8实时观测被测电机I的运行情况。
[0021]被测电机I的转速是通过控制器B5和负载电机2进行控制的，上位机B9直接与控制器B5相连，通过控制器B5控制负载电机2运行到指定转速，由于两台电机同轴连接，也相当于令被测电机I运行在指定转速。
[0022]通过两台电机相互配合，可以测出被测电机I及控制器A4在不同转速下的转矩、电压、电流等信息，从而得到被测电机I及控制器A4的特性曲线，通过特性曲线就可以分析该被测电驱动系统在车上的性能，比如爬坡性能、加速性能等等。
[0023]还可以通过操作盒6上后退、空挡等开关，控制被测电机I的反转、停止等运行状态，操作步骤与前进档相同。通过设计整车操作盒6模拟车上各种运行状态，验证车在各种工况下的运行情况以及各种特殊情况下的逻辑处理，例如车在前进中突然挂倒档等极限情况，从而增加了系统的安全性能。
【权利要求】
1.新能源汽车电驱动系统实验加载装置，其特征在于，包括依次连接的被测电机(I)、控制器A (4)、操作盒(6)及上位机A (8)，还包括依次连接的负载电机(2)、控制器B (5)及上位机B (9)，所述的被测电机(I)和负载电机(2)通过转矩转速测量仪(11)同轴连接。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车电驱动系统实验加载装置，其特征在于，所述的控制器A (4)及控制器B (5)还分别与直流电源机组(7)相连接。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车电驱动系统实验加载装置，其特征在于，所述的被测电机(I)和负载电机(2 )还分别与水冷机组(10 )相连接。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车电驱动系统实验加载装置，其特征在于，所述的被测电机(I)和负载电机(2 )放在一个铸铁底板(3 )上。
【文档编号】G05B19/418GK203465590SQ201320602369
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】徐翠珠, 王维, 尤孝伟 申请人:西安正麒电气有限公司