電動(dòng)輪輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架的制作方法
【專利摘要】電動(dòng)輪輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架，屬于電動(dòng)汽車裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。該臺(tái)架包括磁粉制動(dòng)器、TK2-105梅花聯(lián)軸器、減速機(jī)等；磁粉制動(dòng)器（1）位于底座（12）的一端，磁粉制動(dòng)器（1）通過鑄鐵底座（12）上的平行溝槽進(jìn)行固定；減速機(jī)下有一支架，使減速機(jī)（3）左側(cè)軸向定位與磁粉制動(dòng)器（1）軸向相同；電動(dòng)輪垂向加載系統(tǒng)（7）安裝在電動(dòng)輪加載系統(tǒng)支架（9）上。本實(shí)用新型試驗(yàn)時(shí)連接上位機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)輪輪轂電機(jī)的機(jī)械特性、效率特性、調(diào)節(jié)特性的測(cè)試，為驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的模擬和控制策略研究提供了試驗(yàn)測(cè)試手段；能夠測(cè)試電動(dòng)輪電機(jī)的基本特性，為整車控制器提供設(shè)計(jì)依據(jù)；還可以用于驅(qū)動(dòng)防滑等控制算法的研究，從而加快研究進(jìn)度，提高研發(fā)效率并降低成本。
【專利說明】電動(dòng)輪輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)汽車專用輪轂電機(jī)試平臺(tái)，尤其涉及一種可以用來測(cè)試電動(dòng)輪電機(jī)的基本特性，為整車控制器提供設(shè)計(jì)依據(jù)的電動(dòng)輪輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架，屬于電動(dòng)汽車裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車電機(jī)的各種特性曲線是電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)者進(jìn)行驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的依據(jù)，因此，應(yīng)用于電動(dòng)汽車的輪轂電機(jī)必須具備詳盡的測(cè)試信息證明其特性，以方便用戶的選型和使用。目前，由于各廠家、研究機(jī)構(gòu)采用的車輪輪轂不同，設(shè)計(jì)思路各異，導(dǎo)致電動(dòng)汽車車用輪轂電機(jī)沒有統(tǒng)一的制式標(biāo)準(zhǔn)，雖然電機(jī)廠家提供了特性參數(shù)，但與實(shí)際性能差別較大。電動(dòng)汽車車輪輪轂必須與車用輪轂電機(jī)配合，才能使車輪輪轂和車用輪轂電機(jī)發(fā)揮最大效能。因此，電機(jī)使用者必須通過試驗(yàn)獲取真實(shí)的電機(jī)性能參數(shù)，才能為開發(fā)電動(dòng)車輛提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為解決上述問題，本實(shí)用新型涉及了一種電動(dòng)汽車用輪轂電機(jī)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，其由試驗(yàn)臺(tái)架和測(cè)控系統(tǒng)組成，用于電動(dòng)汽車輪轂電機(jī)的測(cè)試。該試驗(yàn)臺(tái)能夠模擬汽車起動(dòng)或停止時(shí)所具有的慣性，能夠測(cè)試出輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩、電壓、電流四個(gè)參數(shù)，用于涉及電機(jī)各種特性曲線的繪制。提供的信號(hào)均為0-10V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，適用于各類工控設(shè)備以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試。同時(shí)，該試驗(yàn)臺(tái)也提供了調(diào)節(jié)旋鈕及電壓表、電流表等顯示設(shè)備，也可以以手動(dòng)方式進(jìn)行測(cè)試。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，
[0005]一種電動(dòng)輪輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架，該電動(dòng)輪輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架裝置包括:磁粉制動(dòng)器，TK2-105梅花聯(lián)軸器，減速機(jī)，TLK2-65E梅花聯(lián)軸器，轉(zhuǎn)速扭矩傳感器，TLK2-65E梅花聯(lián)軸器，電動(dòng)輪垂向加載系統(tǒng)，電動(dòng)輪，電動(dòng)輪加載系統(tǒng)支架，轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓支架，底座，軸承及支撐裝置；
[0006]磁粉制動(dòng)器位于800X2200鑄鐵底座的一端，磁粉制動(dòng)器通過鑄鐵底座上的平行溝槽進(jìn)行固定；磁粉制動(dòng)器直徑為60mm的軸與其旁邊的減速機(jī)35mm軸用TLK2-65E梅花聯(lián)軸器相連接。減速機(jī)下有一支架，使減速機(jī)左側(cè)軸向定位與磁粉制動(dòng)器軸向相同。減速機(jī)右側(cè)24mm軸與轉(zhuǎn)速扭矩傳感器28mm軸用TLK2-65E梅花聯(lián)軸器相連接。傳感器下有一支架，使傳感器左右兩端軸向定位符合減速機(jī)軸與轉(zhuǎn)鼓軸的高度。轉(zhuǎn)鼓軸為35mm，用TLK2-65E梅花聯(lián)軸器與傳感器相連。轉(zhuǎn)鼓與電動(dòng)輪相接處，其軸的兩側(cè)由軸承及支撐裝置定位。電動(dòng)輪垂向加載系統(tǒng)安裝在支架上，加載系統(tǒng)中包括輪轂電機(jī)、壓力傳感器以及電機(jī)控制器。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型是能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)輪輪轂電機(jī)的機(jī)械特性、效率特性、調(diào)節(jié)特性測(cè)試的輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架，同時(shí)也能夠?yàn)轵?qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的模擬和控制策略研究提供了試驗(yàn)測(cè)試手段。通過使用電動(dòng)輪試驗(yàn)臺(tái)，不僅可以用來測(cè)試電動(dòng)輪電機(jī)的基本特性，為整車控制器提供設(shè)計(jì)依據(jù)，還可以用于驅(qū)動(dòng)防滑等控制算法的研究，從而加快研究進(jìn)度，提高研發(fā)效率并降低成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖中，1-磁粉制動(dòng)器，2-TK2-105梅花聯(lián)軸器，3-減速機(jī)，4-TK2-65梅花聯(lián)軸器，5-轉(zhuǎn)速扭矩傳感器，6-TK-265梅花聯(lián)軸器，7-電動(dòng)輪垂向加載系統(tǒng)，8-電動(dòng)輪，9-電動(dòng)輪加載系統(tǒng)支架，10-轉(zhuǎn)鼓，11-轉(zhuǎn)鼓支架，12-軸承及支撐裝置，13-軸承及支撐裝置。
[0009]圖2使用本實(shí)用新型提供的進(jìn)行試驗(yàn)的上位機(jī)的程序(控制平臺(tái))的示意圖。
[0010]圖3電動(dòng)輪輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行試驗(yàn)控制結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0012]圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，一種電動(dòng)輪輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架，該電動(dòng)輪輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架裝置包括:一種電動(dòng)輪輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架，該電動(dòng)輪輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架裝置包括:1-磁粉制動(dòng)器，2-TK2-105梅花聯(lián)軸器，3-減速機(jī)，4-TLK2-65E梅花聯(lián)軸器，5-轉(zhuǎn)速扭矩傳感器，6-TLK2-65E梅花聯(lián)軸器，7-電動(dòng)輪垂向加載系統(tǒng)，8-電動(dòng)輪，9-電動(dòng)輪加載系統(tǒng)支架，10-轉(zhuǎn)鼓，11-轉(zhuǎn)鼓支架，12-底座，13-軸承及支撐裝置；
[0013]磁粉制動(dòng)器I位于800X2200鑄鐵底座12的一端，將磁粉制動(dòng)器I通過鑄鐵底座12上的平行溝槽進(jìn)行固定；磁粉制動(dòng)器I直徑為60_的軸與其旁邊的減速機(jī)3的35_軸用TLK2-65E梅花聯(lián)軸器2相連接。減速機(jī)3下有一支架，使減速機(jī)3左側(cè)軸向定位與磁粉制動(dòng)器I軸向相同。減速機(jī)3右側(cè)24mm軸與轉(zhuǎn)速扭矩傳感器5的28mm軸用TLK2-65E梅花聯(lián)軸器4相連接。傳感器5下有一支架,使傳感器5左右兩端軸向定位符合減速機(jī)軸與轉(zhuǎn)鼓軸的高度。轉(zhuǎn)鼓軸為35mm，用TLK2-65E梅花聯(lián)軸器6與傳感器相連。轉(zhuǎn)鼓10與電動(dòng)輪8相接處，其軸的兩側(cè)由軸承及支撐裝置13定位。電動(dòng)輪垂向加載系統(tǒng)安裝在支架9上，加載系統(tǒng)中包括輪轂電機(jī)、壓力傳感器以及電機(jī)控制器。
[0014]使用本實(shí)用新型進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)還需要上位機(jī)。
[0015]這里，本實(shí)用新型以一臺(tái)PC機(jī)作為上位機(jī)，該上位機(jī)含有程序，該上位機(jī)的程序?qū)Σ杉瘻y(cè)量的傳感器信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)處理、存儲(chǔ)、顯示和繪圖，通過測(cè)試，研究輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)占空比與負(fù)載扭矩、電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系，為整車控制器的扭矩分配控制提供設(shè)計(jì)依據(jù)。
[0016]本實(shí)用新型提供一種上位機(jī)程序的形式。需要說明的是，上位機(jī)(程序、內(nèi)容)的形式可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員配置。本實(shí)用新型這里是提供其中一種上位機(jī)的設(shè)計(jì)、配置方法，供本領(lǐng)域的技術(shù)人員參考設(shè)計(jì)。需要說明的是，這里提供的上位機(jī)的設(shè)計(jì)方法是為了充分公開本實(shí)用新型及其使用方法，而不是限制本實(shí)用新型的。再次需要強(qiáng)調(diào)的是，這里提供的上位機(jī)程序的形式是其中一種的形式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以根據(jù)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)自己的上位機(jī)及上位機(jī)程序的內(nèi)容。
[0017]圖2使用本實(shí)用新型提供的進(jìn)行試驗(yàn)的上位機(jī)的程序(控制平臺(tái))的示意圖。本實(shí)用新型提供的上位機(jī)PC采用VB語言開發(fā)程序編寫了試驗(yàn)臺(tái)架控制程序，能夠手動(dòng)或者可按照譜曲線自動(dòng)給定電動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等；實(shí)時(shí)顯示電動(dòng)輪模塊的轉(zhuǎn)速、扭矩、轉(zhuǎn)角、滑移率等曲線圖；顯示輪轂電機(jī)的電壓、電流、電機(jī)溫度等電機(jī)狀態(tài)信息，并可保存各項(xiàng)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。控制平臺(tái)功能圖如圖2所示。
[0018]圖3電動(dòng)輪輪轂電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行試驗(yàn)邏輯控制結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，使用本實(shí)用新型進(jìn)行試驗(yàn)的操作方法為:
[0019]I)首先將電動(dòng)垂向加載系統(tǒng)7的電機(jī)控制器通過USB轉(zhuǎn)CAN轉(zhuǎn)化器連接上位機(jī)。
[0020]2)將測(cè)功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器5和電動(dòng)垂向加載系統(tǒng)7的壓力傳感器通過RS485轉(zhuǎn)RS232串口轉(zhuǎn)化器與上位機(jī)相連。
[0021]3)在上位機(jī)上設(shè)置好電機(jī)控制器通訊ID、波特率等等，并選擇電機(jī)控制方式，包括扭矩控制或者轉(zhuǎn)速控制。
[0022]4 )選擇電機(jī)的工況，包括電機(jī)正轉(zhuǎn)、電機(jī)反轉(zhuǎn)及電機(jī)發(fā)電。
[0023]5)輸入需要控制電機(jī)以及測(cè)功機(jī)加載的數(shù)據(jù)，通過設(shè)定延時(shí)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)延時(shí)發(fā)送。
[0024]6)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)車速的控制方法為比例控制，測(cè)功機(jī)將轉(zhuǎn)速通過轉(zhuǎn)鼓傳遞給電動(dòng)輪。根據(jù)測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)速與加載電流的線性關(guān)系，先標(biāo)定模擬輸出電流和測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)速的線性比例，然后在程序中進(jìn)行按照比例關(guān)系控制模擬電壓的輸出，從而控制測(cè)功電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即車輪轉(zhuǎn)速。對(duì)轉(zhuǎn)矩的控制方法為根據(jù)電機(jī)控制器的CAN通訊協(xié)議直接發(fā)送扭矩指令來控制電動(dòng)輪模塊輪轂電機(jī)的扭矩。
[0025]7)通過測(cè)試，研究輪轂電機(jī)的驅(qū)動(dòng)占空比與負(fù)載扭矩、電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系，為整車控制器的扭矩分配控制提供設(shè)計(jì)依據(jù)。
[0026]8)通過給定電機(jī)控制器轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩信號(hào)以及測(cè)功機(jī)加載電流信號(hào)，并在多次實(shí)驗(yàn)中采用不同的驅(qū)動(dòng)防滑策略，在實(shí)驗(yàn)過程中采集信號(hào)返回給上位機(jī)，上位機(jī)通過實(shí)時(shí)計(jì)算滑移率并調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出，減小單輪輪胎的滑移率，實(shí)現(xiàn)對(duì)單輪驅(qū)動(dòng)防滑策略的研究。
[0027]本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)輪輪轂電機(jī)的機(jī)械特性、效率特性、調(diào)節(jié)特性測(cè)試，能夠?yàn)轵?qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的模擬和控制策略研究提供了試驗(yàn)測(cè)試手段，可以用來測(cè)試電動(dòng)輪電機(jī)的基本特性，為整車控制器提供設(shè)計(jì)依據(jù)，還可以用于驅(qū)動(dòng)防滑等控制算法的研究，加快研究進(jìn)度，提高研發(fā)效率并降低成本。
【權(quán)利要求】
1.電動(dòng)輪輪轂電機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于，該電動(dòng)輪輪轂電機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)架包括磁粉制動(dòng)器(I )，TK2-105梅花聯(lián)軸器(2)，減速機(jī)(3)，TLK2-65E梅花聯(lián)軸器(4)，轉(zhuǎn)速扭矩傳感器(5)，TLK2-65E梅花聯(lián)軸器(6)，電動(dòng)輪垂向加載系統(tǒng)(7)，電動(dòng)輪(8)，電動(dòng)輪加載系統(tǒng)支架(9)，轉(zhuǎn)鼓(10)，轉(zhuǎn)鼓支架(11)，底座(12)，軸承及支撐裝置(13)； 磁粉制動(dòng)器(I)位于底座(12)的一端，磁粉制動(dòng)器(I)通過底座(12)上的平行溝槽進(jìn)行固定，磁粉制動(dòng)器(I)直徑為60mm的軸與其旁邊的減速機(jī)(3) 35mm軸用TLK2-65E梅花聯(lián)軸器(2)相連接；減速機(jī)下有一支架，使減速機(jī)(3)左側(cè)軸向定位與磁粉制動(dòng)器(I)軸向相同；減速機(jī)(3)右側(cè)24mm軸與轉(zhuǎn)速扭矩傳感器(5) 28mm軸用TLK2-65E梅花聯(lián)軸器(4)相連接；傳感器(5)下有一支架,使傳感器(5)左右兩端軸向定位符合減速機(jī)軸與轉(zhuǎn)鼓軸的高度；轉(zhuǎn)鼓(10)軸為35mm，用TLK2-65E梅花聯(lián)軸器(6)與傳感器相連；轉(zhuǎn)鼓(10)與電動(dòng)輪(8)相接處，轉(zhuǎn)鼓(10)軸的兩側(cè)由軸承及支撐裝置(13)固定；電動(dòng)輪垂向加載系統(tǒng)(7)安裝在電動(dòng)輪加載系統(tǒng)支架(9)上，電動(dòng)輪垂向加載系統(tǒng)(7)包括輪轂電機(jī)、壓力傳感器以及電機(jī)控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)輪輪轂電機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于，所述底座(12)為鑄鐵底座。
【文檔編號(hào)】G01R31/34GK203643175SQ201320788092
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】張欣, 彭之川, 陳宏偉 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué), 北京交通大學(xué)長(zhǎng)三角研究院