一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：AR3電源輸入柜、TM2整流變壓器、AR4直流穩(wěn)壓電源柜、AR5測量柜、AR6測功機(jī)控制器、C2交流電力測功機(jī)、T-n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、功率分析儀、工業(yè)計(jì)算機(jī)以及工況控制器。本實(shí)用新型采用電動汽車電慣量模擬系統(tǒng)，簡化系統(tǒng)慣量測試需求，提高了慣量模擬的可適應(yīng)性；同時(shí)，摒棄傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機(jī)測試系統(tǒng)進(jìn)行電動汽車的簡單工況測試，滿足了電動汽車特有的多種類型工況的測試需求。
【專利說明】一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，是涉及一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，車輛和自牽引機(jī)械用熱機(jī)的廢氣排放水平在很大程度上決定了世界生態(tài)系統(tǒng)狀況。盡管電子和自動化技術(shù)在熱機(jī)工作過程中的廣泛應(yīng)用，已大大改進(jìn)了燃油燃燒質(zhì)量，但隨著車輛數(shù)量的急劇增加，熱機(jī)燃燒排放問題仍沒有得到有效的解決；另一方面，全球石油儲量有限，能源危機(jī)日益嚴(yán)峻，為了提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性，保證汽車工業(yè)持續(xù)發(fā)展，不斷發(fā)展了新一代節(jié)能的汽車。
[0003]電動汽車以車載電源為動力，用電機(jī)驅(qū)動車輪行駛，一般采用高效率充電電池或燃料電池為動力源，是一種節(jié)約石油資源、無污染的理想“零排放”汽車，并可加大非石油資源的利用率，無疑是解決上述問題的有效途徑，因此，近些年來受到了廣泛的關(guān)注和重視。在電動汽車的生產(chǎn)和測試過程中，需要對汽車進(jìn)行簡單的工況測試，對于電動汽車來說，采用基于傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機(jī)測試系統(tǒng)進(jìn)行電動汽車的簡單工況測試，無法滿足電動汽車特有的多種類型工況的測試需求。
[0004]因此，提供一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，采用電動汽車電慣量模擬系統(tǒng)，簡化系統(tǒng)慣量測試需求，提高慣量模擬的可適應(yīng)性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于采用基于傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機(jī)測試系統(tǒng)進(jìn)行電動汽車的簡單工況測試，無法滿足電動汽車特有的多種類型工況的測試需求的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0008]與50Hz/400V進(jìn)線電源直接相連，進(jìn)行測試臺架總進(jìn)線電源保護(hù)的AR3電源輸入柜；
[0009]與所述AR3電源輸入柜相連，整流隔離并降低諧波對電網(wǎng)干擾的TM2整流變壓器；
[0010]與所述TM2整流變壓器相連，采用IGBT進(jìn)行直流整流和逆變的AR4直流穩(wěn)壓電源柜；
[0011]與所述AR4直流穩(wěn)壓電源柜相連，內(nèi)部安裝隔離開關(guān)以及高精度傳感器用于直流電源輸出分?jǐn)嗫刂?、電機(jī)控制器輸入電參數(shù)以及被試電機(jī)側(cè)的電參數(shù)測量、輸出接線端子的AR5測量柜；
[0012]與50Hz/400V進(jìn)線電源直接相連，交流電力測功機(jī)C2牽引控制及制動控制，控制方式為直接轉(zhuǎn)矩控制的AR6測功機(jī)控制器；
[0013]與所述AR6測功機(jī)控制器相連，作為被測試電機(jī)的負(fù)載設(shè)備的C2交流電力測功機(jī)；
[0014]與所述C2交流電力測功機(jī)相連，進(jìn)行扭矩信號檢測的T-n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器；
[0015]分別與所述T-n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器和所述AR5測量柜相連，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行功率分析的功率分析儀；
[0016]與所述功率分析儀相連，對工況控制器的在線控制、實(shí)時(shí)仿真計(jì)算公式、參數(shù)的下發(fā)，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控的工業(yè)計(jì)算機(jī)；
[0017]分別與所述T-n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、所述工業(yè)計(jì)算機(jī)及設(shè)置在所述AR5測量柜的被測試電機(jī)控制器相連，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線仿真控制，獲取各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，對系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)控制，獲取上位計(jì)算機(jī)的控制指令進(jìn)行系統(tǒng)的動態(tài)控制和保護(hù)的工況控制器。
[0018]其中，所述AR5測量柜連接M2被測試電機(jī)，所述M2被測試電機(jī)安裝在鑄鐵平臺上的安裝支架上。
[0019]其中，所述IGBT為主動關(guān)斷型器件。
[0020]其中，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)包括:鍵盤、鼠標(biāo)、工業(yè)液晶顯示器、打印機(jī)、面板顯示儀表和各類指示燈、控制開關(guān)及按鈕。
[0021]其中，所述功率分析儀的測量方式采用功率分析儀連接微機(jī)測量，且測量回路配置高精度電流傳感器。
[0022]其中，所述AR6測功機(jī)控制器的控制方式采用PLC直接進(jìn)行連鎖控制。
[0023]其中，所述工況控制器進(jìn)行扭矩、轉(zhuǎn)速、油門位置、制動踏板位置控制參數(shù)的PID參數(shù)設(shè)置功能。
[0024]其中，所述工況控制器還具有故障診斷及報(bào)警功能。
[0025]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型公開了一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:AR3電源輸入柜、TM2整流變壓器、AR4直流穩(wěn)壓電源柜、AR5測量柜、AR6測功機(jī)控制器、C2交流電力測功機(jī)、T_n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、功率分析儀、工業(yè)計(jì)算機(jī)以及工況控制器。本實(shí)用新型采用電動汽車電慣量模擬系統(tǒng)，簡化系統(tǒng)慣量測試需求，提高了慣量模擬的可適應(yīng)性；同時(shí)，摒棄傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機(jī)測試系統(tǒng)進(jìn)行電動汽車的簡單工況測試，滿足了電動汽車特有的多種類型工況的測試需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0029]本實(shí)用新型公開了一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:AR3電源輸入柜、TM2整流變壓器、AR4直流穩(wěn)壓電源柜、AR5測量柜、AR6測功機(jī)控制器、C2交流電力測功機(jī)、T-n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、功率分析儀、工業(yè)計(jì)算機(jī)以及工況控制器。本實(shí)用新型采用電動汽車電慣量模擬系統(tǒng)，簡化系統(tǒng)慣量測試需求，提高了慣量模擬的可適應(yīng)性；同時(shí)，摒棄傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機(jī)測試系統(tǒng)進(jìn)行電動汽車的簡單工況測試，滿足了電動汽車特有的多種類型工況的測試需求。
[0030]請參閱附圖1，為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)包括:與50Hz/400V進(jìn)線電源直接相連，進(jìn)行測試臺架總進(jìn)線電源保護(hù)的AR3電源輸入柜I ;與所述AR3電源輸入柜I相連，整流隔離并降低諧波對電網(wǎng)干擾的TM2整流變壓器2 ;與所述TM2整流變壓器2相連，采用IGBT進(jìn)行直流整流和逆變的AR4直流穩(wěn)壓電源柜3 ;與所述AR4直流穩(wěn)壓電源柜3相連，內(nèi)部安裝隔離開關(guān)以及高精度傳感器用于直流電源輸出分?jǐn)嗫刂?、電機(jī)控制器輸入電參數(shù)以及被試電機(jī)側(cè)的電參數(shù)測量、輸出接線端子的AR5測量柜4 ;與50Hz/400V進(jìn)線電源直接相連，交流電力測功機(jī)C2牽引控制及制動控制，控制方式為直接轉(zhuǎn)矩控制的AR6測功機(jī)控制器5 ;與所述AR6測功機(jī)控制器5相連，作為被測試電機(jī)的負(fù)載設(shè)備的C2交流電力測功機(jī)6 ;與所述C2交流電力測功機(jī)6相連，進(jìn)行扭矩信號檢測的T-n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器7 ;分別與所述T-n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器7和所述AR5測量柜4相連，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行功率分析的功率分析儀8 ;與所述功率分析儀8相連，對工況控制器10的在線控制、實(shí)時(shí)仿真計(jì)算公式、參數(shù)的下發(fā)，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控的工業(yè)計(jì)算機(jī)9;分別與所述T-n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器7、所述工業(yè)計(jì)算機(jī)9及設(shè)置在所述AR5測量柜4的被測試電機(jī)控制器相連，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線仿真控制，獲取各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，對系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)控制，獲取上位計(jì)算機(jī)的控制指令進(jìn)行系統(tǒng)的動態(tài)控制和保護(hù)的工況控制器10。
[0031]本實(shí)用新型采用電動汽車電慣量模擬系統(tǒng)，簡化系統(tǒng)慣量測試需求，提高了慣量模擬的可適應(yīng)性；同時(shí)，摒棄傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機(jī)測試系統(tǒng)進(jìn)行電動汽車的簡單工況測試，滿足了電動汽車特有的多種類型工況的測試需求。
[0032]優(yōu)選的，所述AR5測量柜連接M2被測試電機(jī)，所述M2被測試電機(jī)安裝在鑄鐵平臺上的安裝支架上。
[0033]其內(nèi)部安裝隔離開關(guān)以及高精度傳感器用于直流電源輸出分?jǐn)嗫刂?、電機(jī)控制器輸入電參數(shù)以及被試電機(jī)側(cè)的電參數(shù)測量、輸出接線端子。
[0034]優(yōu)選的，所述IGBT為主動關(guān)斷型器件。系統(tǒng)的控制精度、穩(wěn)定性可以得到提高，并且可以避免逆變顛覆的危險(xiǎn)。
[0035]優(yōu)選的，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)包括:鍵盤、鼠標(biāo)、工業(yè)液晶顯示器、打印機(jī)、面板顯示儀表和各類指示燈、控制開關(guān)及按鈕。
[0036]操作臺包括操作臺架、UPS穩(wěn)壓隔離電源、工業(yè)計(jì)算機(jī)(含鍵盤、鼠標(biāo))、17英寸工業(yè)液晶顯示器、打印機(jī)、面板顯示儀表和各類指示燈、控制開關(guān)與按鈕。
[0037]優(yōu)選的，所述功率分析儀的測量方式采用功率分析儀連接微機(jī)測量，且測量回路配置高精度電流傳感器。中間環(huán)節(jié)采用信號調(diào)理接口模塊，選用功率分析儀連接計(jì)算機(jī)完成信號采集和測量任務(wù)。
[0038]優(yōu)選的，所述AR6測功機(jī)控制器的控制方式采用PLC直接進(jìn)行連鎖控制。采用PLC進(jìn)行聯(lián)鎖控制，聯(lián)鎖程序可根據(jù)用戶的要求自由編輯、修改，控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定、系統(tǒng)可擴(kuò)展性好。
[0039]測功機(jī)基本組成:由一臺懸浮起來的交流電力測功機(jī)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、安裝底座及與動力機(jī)械連接法蘭、可四象限運(yùn)行的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)組成。它們的工作原理都是將交流電機(jī)發(fā)出的交流電逆變?yōu)橹绷麟娙缓笤倌孀優(yōu)榻涣麟娚暇W(wǎng)。交流變頻調(diào)速系統(tǒng)通過控制測功機(jī)的的轉(zhuǎn)速和扭矩來對被試電機(jī)進(jìn)行加載。
[0040]優(yōu)選的，所述工況控制器進(jìn)行扭矩、轉(zhuǎn)速、油門位置、制動踏板位置控制參數(shù)的PID參數(shù)設(shè)置功能。工況控制器同測功機(jī)相連進(jìn)行轉(zhuǎn)速、扭矩的快速測量，同功率分析儀相連進(jìn)行電機(jī)系統(tǒng)的電壓、電流快速測量。通過CAN、MODBUS,以太網(wǎng)數(shù)字通訊接口同測功機(jī)變頻柜相連進(jìn)行轉(zhuǎn)速、扭矩、測功機(jī)電量的控制指令更新速率應(yīng)大于等于1kHz，通訊速率大于等于 IKHz。
[0041]優(yōu)選的，所述工況控制器還具有故障診斷及報(bào)警功能。
[0042]工況控制器具有電子油門與制動踏板位置模擬功能:提供0-5V的直流電壓信號(模擬量，相當(dāng)于油門踏板的開度)用于對電機(jī)電動功率的控制；工況控制器再提供0-5V的直流電壓信號(模擬量，相當(dāng)于制動踏板的開度)用于對電機(jī)發(fā)電功率的控制；工況控制器增加一個(gè)制動信號(數(shù)字量，O — I信號，I代表電機(jī)發(fā)電工況，O代表電機(jī)電動工況,用以控制電機(jī)控制器由電動到發(fā)電或由發(fā)電到電動工況之間的轉(zhuǎn)換)。要求兩種油門信號與制動信號可以進(jìn)行手動操作控制，又可以進(jìn)行自動控制；在手動控制時(shí)，如果在發(fā)電工況時(shí)，電動油門不起作用，在電機(jī)電動時(shí)制動油門不起作用。在進(jìn)行自動工況時(shí)，手動控制不起作用。
[0043]在牽引工況下，汽車電機(jī)及控制器模擬車輛牽引，其輸出功率經(jīng)變速器傳遞給處于發(fā)電工況的交流電力測功機(jī)，交流測功機(jī)按照轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制，模擬列車的阻力負(fù)載，替代原有的機(jī)械飛輪的慣性模擬。
[0044]在電制動工況下，交流測功機(jī)繼續(xù)模擬車輛在制動過程中的阻力變化，而汽車電機(jī)及控制器根據(jù)計(jì)算進(jìn)行慣性和阻力的模擬，使被試電機(jī)處于發(fā)電工況，模擬實(shí)現(xiàn)車輛再生能量的電阻消耗或者反饋，替代原有的機(jī)械飛輪的慣性模擬。
[0045]在更換被試品后，將新的被試品的參數(shù)、數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)將實(shí)時(shí)計(jì)算后的數(shù)據(jù)下發(fā)到工況控制器中，即可實(shí)現(xiàn)對多中被試品的自動電慣量模擬功能。
[0046]綜上所述:本實(shí)用新型公開了一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:AR3電源輸入柜、TM2整流變壓器、AR4直流穩(wěn)壓電源柜、AR5測量柜、AR6測功機(jī)控制器、C2交流電力測功機(jī)、T-n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、功率分析儀、工業(yè)計(jì)算機(jī)以及工況控制器。本實(shí)用新型采用電動汽車電慣量模擬系統(tǒng)，簡化系統(tǒng)慣量測試需求，提高了慣量模擬的可適應(yīng)性；同時(shí)，摒棄傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機(jī)測試系統(tǒng)進(jìn)行電動汽車的簡單工況測試，滿足了電動汽車特有的多種類型工況的測試需求。
[0047]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車電驅(qū)動工況仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 與50HZ/400V進(jìn)線電源直接相連，進(jìn)行測試臺架總進(jìn)線電源保護(hù)的AR3電源輸入柜；與所述AR3電源輸入柜相連，整流隔離并降低諧波對電網(wǎng)干擾的TM2整流變壓器；與所述TM2整流變壓器相連，采用IGBT進(jìn)行直流整流和逆變的AR4直流穩(wěn)壓電源柜；與所述AR4直流穩(wěn)壓電源柜相連，內(nèi)部安裝隔離開關(guān)以及高精度傳感器用于直流電源輸出分?jǐn)嗫刂?、電機(jī)控制器輸入電參數(shù)以及被試電機(jī)側(cè)的電參數(shù)測量、輸出接線端子的AR5測量柜； 與50Hz/400V進(jìn)線電源直接相連，交流電力測功機(jī)C2牽弓I控制及制動控制，控制方式為直接轉(zhuǎn)矩控制的AR6測功機(jī)控制器； 與所述AR6測功機(jī)控制器相連，作為被測試電機(jī)的負(fù)載設(shè)備的C2交流電力測功機(jī)； 與所述C2交流電力測功機(jī)相連，進(jìn)行扭矩信號檢測的T-n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器； 分別與所述T-n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器和所述AR5測量柜相連，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行功率分析的功率分析儀； 與所述功率分析儀相連的工業(yè)計(jì)算機(jī)； 分別與所述T-n轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、所述工業(yè)計(jì)算機(jī)、所述AR6測功機(jī)控制器及設(shè)置在所述AR5測量柜的被測試電機(jī)控制器相連的工況控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述AR5測量柜連接M2被測試電機(jī)，所述M2被測試電機(jī)安裝在鑄鐵平臺上的安裝支架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述IGBT為主動關(guān)斷型器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)包括:鍵盤、鼠標(biāo)、工業(yè)液晶顯示器、打印機(jī)、面板顯示儀表和各類指示燈、控制開關(guān)及按鈕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述功率分析儀的測量方式采用功率分析儀連接微機(jī)測量，且測量回路配置高精度電流傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述AR6測功機(jī)控制器的控制方式采用PLC直接進(jìn)行連鎖控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工況控制器進(jìn)行扭矩、轉(zhuǎn)速、油門位置、制動踏板位置控制參數(shù)的PID參數(shù)設(shè)置功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述工況控制器還具有故障診斷及報(bào)警功能。
【文檔編號】G01M17/007GK203732278SQ201320823285
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】李立中, 劉明超, 黎俊, 劉濤, 龍永紅, 夏宇輝 申請人:株洲中達(dá)特科電子科技有限公司