一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)及其構(gòu)成的試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)及其構(gòu)成的試驗裝置，其特征在于：包括依次相連接的輪轂電機(1)、動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)和電力測功機(3)，與電力測功機(3)相連接的測功機控制器(4)，與測功機控制器(4)和動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)相連接的測控儀(5)，與輪轂電機(1)相連接的電機控制器(8)，分別與輪轂電機(1)和電機控制器(8)相連接的功效分析儀(9)，以及串接在動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)與測控儀(5)之間的信號處理器(501)；所述信號處理器(501)由信號接收電路和信號濾波放大電路組成。本實用新型完全克服了現(xiàn)有測試系統(tǒng)的缺陷，因此，適合推廣應(yīng)用。
【專利說明】
一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)及其構(gòu)成的試驗裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及的是驅(qū)動性能測試領(lǐng)域，具體的說，是一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)及其構(gòu)成的試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]四驅(qū)電動汽車驅(qū)動性能的檢測裝置是針對在四輪獨立驅(qū)動電動汽車在行駛工況下在各輪轂電機驅(qū)動下的輸入電流、電壓、功率、輸出轉(zhuǎn)速、扭矩、功率、等驅(qū)動性能等進行綜合試驗的裝置，其可以模擬車輛在極限工況的仿真測試環(huán)境。
[0003 ]現(xiàn)有技術(shù)中，驅(qū)動性能測試加載采用磁粉加載，通過磁粉吸附在制動盤上制動加載，測量部分采用拉壓力傳感器的模式進行采集。其主要存在以下缺陷:1、由于采用磁粉制動，系統(tǒng)加載響應(yīng)速度慢，滿足不了車輛在行駛路況的動態(tài)響應(yīng);2、現(xiàn)有技術(shù)的測試系統(tǒng)需要水冷卻，而且原動機的能力輸出不能回收，不節(jié)能;3、磁粉容易老化，使用費用較高，不能應(yīng)用在高轉(zhuǎn)速的驅(qū)動性能測試;4、數(shù)據(jù)采集響應(yīng)慢，同時采集的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性差。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，測試精確、采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、快速的一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)及其構(gòu)成的試驗裝置。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)，包括依次相連接的輪轂電機、動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器和電力測功機，與電力測功機相連接的測功機控制器，與測功機控制器和動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器相連接的測控儀，與輪轂電機相連接的電機控制器，分別與輪轂電機和電機控制器相連接的功效分析儀，以及串接在動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器與測控儀之間的信號處理器。所述信號處理器由與動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器相連接的信號接收電路，和與信號接收電路的輸出端相連接的信號濾波放大電路組成;所述信號濾波放大電路的輸出端與測控儀相連接。
[0007]所述的信號接收電路由放大器Pl，三極管VTl，一端與放大器Pl的正極相連接、另一端作為信號接收電路的輸入端并與動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器的信號輸出端相連接的電阻Rl，正極經(jīng)電阻R2后與放大器Pl的正極相連接、負(fù)極與放大器Pl的輸出端相連接的極性電容Cl，P極經(jīng)電阻R3后與放大器Pl的負(fù)極相連接、N極與三極管VTl的集電極相連接的二極管Dl，以及一端與放大器Pl的輸出端相連接、另一端與三極管VTl的基極相連接的可調(diào)電阻R4組成;所述三極管VTl的發(fā)射極和可調(diào)電阻R4的可調(diào)端共同形成信號接收電路的輸出端。
[0008]所述信號濾波放大電路由放大器P2，放大器P3，三極管VT2，正極經(jīng)電阻R5后與三極管VTl的發(fā)射極相連接、負(fù)極與三極管VT2的基極相連接的極性電容C4，正極經(jīng)電阻R6后與可調(diào)電阻R4的可調(diào)端相連接、負(fù)極與放大器P2的正極相連接的極性電容C2，負(fù)極與放大器P2的輸出端相連接、正極經(jīng)電阻R7后與放大器P2的正極相連接的極性電容C3，一端與放大器P2的正極相連接、另一端與放大器P2的輸出端相連接的電阻R8，P極與放大器P2的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R9后與三極管VT2的基極相連接的二極管D2，P極與三極管VT2的發(fā)射極相連接、N極與放大器P3的負(fù)極相連接的二極管D3，以及正極經(jīng)電阻RlO后與放大器P2的輸出端相連接、負(fù)極經(jīng)電阻Rll后與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C5組成;所述放大器P3的正極與極性電容C5的正極相連接，其放大器P3的輸出端作為信號濾波放大電路的輸出端;所述放大器P2的負(fù)極和三極管VT2的集電極分別接地。
[0009]本實用新型還提供了一種由高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)構(gòu)成的試驗裝置，該裝置包括上位機，整車控制器，以及四個高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng);所述高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)，包括依次相連接的輪轂電機、動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器和電力測功機，與電力測功機相連接的測功機控制器，與測功機控制器和動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器相連接的測控儀，與輪轂電機相連接的電機控制器，分別與輪轂電機和電機控制器相連接的功效分析儀，及串接在動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器與測控儀之間的信號處理器;所述測控儀和功效分析儀分別通過現(xiàn)場總線與上位機相連接;所述電機控制器也通過現(xiàn)場總線與整車控制器相連接。
[0010]為確保本發(fā)明的實際使用效果，所述電力測功機與動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器通過聯(lián)軸器相連接，且在該聯(lián)軸器與電力測功機之間還設(shè)有機械堵轉(zhuǎn)裝置。所述電力測功機優(yōu)先采用交流電力測功機來實現(xiàn);所述動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器優(yōu)先采用高精度應(yīng)變式扭矩傳感器來實現(xiàn);所述現(xiàn)場總線則優(yōu)先采用CANBUS現(xiàn)場總線來實現(xiàn)；同時測控儀優(yōu)先采用ET3100測控儀來實現(xiàn)。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0012](I)本實用新型通過信號處理器對動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器所采集的四驅(qū)電動車輪轂電機扭矩脈動的數(shù)據(jù)信號濾波放大，從而提高了本實用新型的測控儀接收的四驅(qū)電動車輪轂電機扭矩脈動數(shù)據(jù)信號的準(zhǔn)確性，同時提高了本測試系統(tǒng)的測試的準(zhǔn)確性。
[0013](2)本實用新型通過電力測功機的加載可對輪轂電機驅(qū)動的電動汽車的電機精確而快速的力矩響應(yīng)特性進行測試。
[0014](3)本實用新型通過電力測功機進行加載，使得本實用新型控制精度高，響應(yīng)時間短。
[0015](4)本實用新型通過動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器可完成對四驅(qū)電動車輪轂電機扭矩的脈動測試。
[0016](5)本實用新型測量數(shù)據(jù)精確、采樣頻率高，測試項目完整，使用費用低，為其大范圍的推廣應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型中高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實用新型中高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)構(gòu)成的試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本實用新型的信號處理器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]上述附圖中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的名稱為:I一輪轂電機，2—動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，3—電力測功機，4 一測功機控制器，5—測控儀，501—信號處理器，6—聯(lián)軸器，7—機械堵轉(zhuǎn)裝置，8—電機控制器，9一功效分析儀，10—上位機，11一整車控制器。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合實施例及其附圖對本實用新型作進一步地詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0022]實施例
[0023]如圖1所示，一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)，包括依次連接的輪轂電機1、動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器2和電力測功機3，與電力測功機3相連接的測功機控制器4，與測功機控制器4和與動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器2相連接的測控儀5，與輪轂電機I相連接的電機控制器8，分別與輪轂電機I和電機控制器8相連接的功效分析儀9，以及串接在動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器2與測控儀5之間的信號處理器501;所述信號處理器501由與動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器2相連接的信號接收電路，和與信號接收電路的輸出端相連接的信號濾波放大電路組成;所述信號濾波放大電路的輸出端與測控儀5相連接。具體的說，本實施例中電力測功機3與動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器2通過聯(lián)軸器6連接，且在該聯(lián)軸器6與電力測功機3之間還設(shè)有機械堵轉(zhuǎn)裝置7。
[0024]為了更好的實現(xiàn)本實施例，電力測功機3優(yōu)先采用交流電力測功機來實現(xiàn)；同時動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器2則優(yōu)先采用高精度應(yīng)變式扭矩傳感器來實現(xiàn)。為了方便測試系統(tǒng)的使用，整個系統(tǒng)設(shè)置在與系統(tǒng)中每個部件匹配的支架上。
[0025]在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，一種由高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)構(gòu)成的試驗裝置，其采用了一體化結(jié)構(gòu)，并通過精確計算及巧妙的機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)綜合性能試驗一次性在一個試驗臺上完成。該一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)構(gòu)成的試驗裝置結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括上位機10，整車控制器11，以及四個高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng);所述高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)，包括依次相連接的輪轂電機1、動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器2和電力測功機3，與電力測功機3相連接的測功機控制器4，與測功機控制器4和動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器2相連接的測控儀5，與輪轂電機I相連接的電機控制器8，與輪轂電機I和電機控制器8分別相連接的功效分析儀9，及串接在動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器2與測控儀5之間的信號處理器501;所述測控儀5和功效分析儀9分別通過現(xiàn)場總線與上位機10相連接;所述電機控制器8也通過現(xiàn)場總線與整車控制器11相連接。其中，本實施例中上位機10優(yōu)先采用PC機來實現(xiàn)；同時現(xiàn)場總線則優(yōu)先采用CANBUS現(xiàn)場總線來實現(xiàn)。
[0026]如圖3所示，所述信號處理器由信號接收電路和信號濾波放大電路組成;所述的信號接收電路由放大器Pl，三極管VTI，電阻Rl，電阻R2，電阻R3，可調(diào)電阻R4，極性電容Cl，以及二極管Dl組成。
[0027]連接時，電阻Rl的一端與放大器Pl的正極相連接、另一端作為信號接收電路的輸入端并與動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器2的信號輸出端相連接。極性電容Cl的正極經(jīng)電阻R2后與放大器Pl的正極相連接、負(fù)極與放大器Pl的輸出端相連接。二極管Dl的P極經(jīng)電阻R3后與放大器Pl的負(fù)極相連接、N極與三極管VTl的集電極相連接?？烧{(diào)電阻R4的一端與放大器Pl的輸出端相連接、另一端與三極管VTl的基極相連接。所述三極管VTl的發(fā)射極和可調(diào)電阻R4的可調(diào)端共同形成信號接收電路的輸出端并與信號濾波放大電路相連接。
[0028]進一步，所述信號濾波放大電路由放大器P2，放大器P3，三極管VT2，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻RlO，電阻Rl I，極性電容C2，極性電容C3，極性電容C4，極性電容C5，二極管D2，以及二極管D3組成。
[0029]連接時，極性電容C4的正極經(jīng)電阻R5后與三極管VTl的發(fā)射極相連接、負(fù)極與三極管VT2的基極相連接。極性電容C2的正極經(jīng)電阻R6后與可調(diào)電阻R4的可調(diào)端相連接、負(fù)極與放大器P2的正極相連接。極性電容C3的負(fù)極與放大器P2的輸出端相連接、正極經(jīng)電阻R7后與放大器P2的正極相連接。電阻R8的一端與放大器P2的正極相連接、另一端與放大器P2的輸出?而相連接。
[0030]其中，二極管D2的P極與放大器Ρ2的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R9后與三極管VT2的基極相連接。二極管D3的P極與三極管VT2的發(fā)射極相連接、N極與放大器Ρ3的負(fù)極相連接。極性電容C5的正極經(jīng)電阻RlO后與放大器Ρ2的輸出端相連接、負(fù)極經(jīng)電阻Rll后與放大器Ρ3的輸出端相連接。
[0031]所述放大器Ρ3的正極與極性電容C5的正極相連接，其放大器Ρ3的輸出端作為信號濾波放大電路的輸出端;所述放大器Ρ2的負(fù)極和三極管VT2的集電極分別接地。本實用新型在運行時，信號處理器中的信號接收電路能將動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器所采集的四驅(qū)電動車輪轂電機扭矩脈動的數(shù)據(jù)信號進行放大，經(jīng)放大后的數(shù)據(jù)信號通過信號濾波放大電路進行濾波放大后輸出。
[0032]本實施例中，上述高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)構(gòu)成的試驗裝置還可分為測量部分、驅(qū)動部分、控制部分和加載部分?？刂撇糠衷O(shè)置有輸入電壓、主電機電流等顯不屏以及逆變、分閘、合閘、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等控制鈕，可有效的對高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)構(gòu)成的試驗裝置的加載部分進行有效的控制。該試驗裝置的操作臺上設(shè)置有驅(qū)動控制、運行指示、加載控制、備用、儀表備用、緊急停車的等控制按鈕，可有效的對試驗臺架的驅(qū)動部分進行有效控制。
[0033]測量部分包括輸入的電參數(shù)測量及動力輸出測量，本實施例采用的電參數(shù)測量為Fluke Norma寬頻帶功率分析儀。Fluke Norma寬頻帶功率分析儀具有測量精度高，采樣速率快等優(yōu)勢。采用的扭矩傳感器為法蘭式扭矩傳感器。法蘭式扭矩傳感器和NC-4扭矩儀具有測量精度高，抗沖擊能力強等優(yōu)勢。為了更好的實現(xiàn)本實用新型，負(fù)載加載控制儀采用ET3100負(fù)載加載控制儀，通過扭矩轉(zhuǎn)速信號采集可進行雙閉環(huán)控制，然后通過CANBUS現(xiàn)場總線通訊與四臺高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)相連。
[0034]按照上述實施例，即可很好的實現(xiàn)本實用新型。
【主權(quán)項】
1.一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)，其特征在于:包括依次相連接的輪轂電機(1)、動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)和電力測功機(3)，與電力測功機(3)相連接的測功機控制器(4)，與測功機控制器(4)和動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)相連接的測控儀(5)，與輪轂電機(I)相連接的電機控制器(8)，分別與輪轂電機(I)和電機控制器(8)相連接的功效分析儀(9)，以及串接在動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)與測控儀(5)之間的信號處理器(501);所述信號處理器(501)由與動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)相連接的信號接收電路，和與信號接收電路的輸出端相連接的信號濾波放大電路組成;所述信號濾波放大電路的輸出端與測控儀(5)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號接收電路由放大器Pl，三極管VTl，一端與放大器Pl的正極相連接、另一端作為信號接收電路的輸入端并與動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)的信號輸出端相連接的電阻Rl，正極經(jīng)電阻R2后與放大器PI的正極相連接、負(fù)極與放大器Pl的輸出端相連接的極性電容Cl，P極經(jīng)電阻R3后與放大器Pl的負(fù)極相連接、N極與三極管VTl的集電極相連接的二極管Dl，以及一端與放大器Pl的輸出端相連接、另一端與三極管VTl的基極相連接的可調(diào)電阻R4組成;所述三極管VTl的發(fā)射極和可調(diào)電阻R4的可調(diào)端共同形成信號接收電路的輸出端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)，其特征在于:所述信號濾波放大電路由放大器P2，放大器P3，三極管VT2，正極經(jīng)電阻R5后與三極管VTl的發(fā)射極相連接、負(fù)極與三極管VT2的基極相連接的極性電容C4，正極經(jīng)電阻R6后與可調(diào)電阻R4的可調(diào)端相連接、負(fù)極與放大器P2的正極相連接的極性電容C2，負(fù)極與放大器P2的輸出端相連接、正極經(jīng)電阻R7后與放大器P2的正極相連接的極性電容C3，一端與放大器P2的正極相連接、另一端與放大器P2的輸出端相連接的電阻R8，P極與放大器P2的輸出端相連接、N極經(jīng)電阻R9后與三極管VT2的基極相連接的二極管D2，P極與三極管VT2的發(fā)射極相連接、N極與放大器P3的負(fù)極相連接的二極管D3，以及正極經(jīng)電阻RlO后與放大器P2的輸出端相連接、負(fù)極經(jīng)電阻Rl I后與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C5組成;所述放大器P3的正極與極性電容C5的正極相連接，其放大器P3的輸出端作為信號濾波放大電路的輸出端;所述放大器P2的負(fù)極和三極管VT2的集電極分別接地。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)，其特征在于:所述電力測功機(3)與動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)通過聯(lián)軸器(6)相連接，且在該聯(lián)軸器(6)與電力測功機(3)之間還設(shè)有機械堵轉(zhuǎn)裝置(7)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)，其特征在于:所述電力測功機(3)為交流電力測功機。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)，其特征在于:所述動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)為高精度應(yīng)變式扭矩傳感器。7.—種由高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)構(gòu)成的試驗裝置，其特征在于:包括上位機(10)，整車控制器(11)，以及四個高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng);所述高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)包括依次相連接的輪轂電機(I)、動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)和電力測功機(3)，與電力測功機(3)相連接的測功機控制器(4)，與測功機控制器(4)和動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)相連接的測控儀(5)，與輪轂電機(I)相連接的電機控制器(8)，分別與輪轂電機(I)和電機控制器(8)相連接的功效分析儀(9)，以及串接在動態(tài)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)與測控儀(5)之間的信號處理器(501);所述測控儀(5)和功效分析儀(9)分別通過現(xiàn)場總線與上位機(10)相連接;所述電機控制器(8)也通過現(xiàn)場總線與整車控制器(11)相連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種由高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)構(gòu)成的試驗裝置，其特征在于:所述現(xiàn)場總線為CANBUS現(xiàn)場總線。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種由高精度的單輪驅(qū)動模式測試系統(tǒng)構(gòu)成的試驗裝置，其特征在于:所述測控儀(5)為ET31OO測控儀。
【文檔編號】G01M17/007GK205426531SQ201620083571
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年1月27日
【發(fā)明人】程社林, 曹誠軍, 余仁偉, 胡千國, 張國勝, 程振寰
【申請人】四川誠邦測控技術(shù)有限公司