CN102520356A - 一种电动汽车用驱动电机试验平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车用驱动电机试验平台，包括上位机控制系统和地面硬件系统，所述上位机控制系统包括一台计算机、控制软件和CAN网络通讯设备，所述地面硬件系统包括两台驱动电机、供电电源和检测模块，所述两台驱动电机按背靠背的方式通过联轴器进行连接安装，所述计算机通过CAN网络与所述两台驱动电机系统的电机控制器通讯，控制其中一台电机工作在速度环状态，另一台工作在转矩环状态；所述检测模块用于检测电机试验参数，通过CAN网络反馈给计算机控制软件。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车用驱动电机，具体涉及一种电动汽车用驱动电机试验平台。
背景技术
当前人类越发面临着能源危机和环境污染两大问题，作为具有零排放、低噪音、低碳环保等特点的电动汽车产业正在高速发展，节能环保的电动汽车逐渐走进人们的生活。而目前作为电动汽车核心零部件的电机驱动系统无论在产品设计阶段或是产品生产阶段都需要接受各种试验项目的考核实验，一套能够在实验室环境下高效实用的电动汽车用电机驱动系统试验平台具有重要作用。而目前，在相关行业内还没有对上述电动汽车用电机驱动系统实验室环境下的专业检测试验平台，以往的试验过程中普遍存在效率差、试验过程不可控、无法进行试验追溯、占用大量人力资源及空间资源、消耗大量电能的弊端，不符合节能环保的时代要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对行业内现阶段电动汽车用驱动电机在试验方法及试验装置所存在的各种问题及缺陷，提出一种高效节能、便捷实用、易于操作的试验平台，以实现在实验室环境下对电动汽车用驱动电机机组的多项复杂试验考核。
本发明采用的技术方案是：
一种电动汽车用驱动电机试验平台，包括上位机控制系统和地面硬件系统，所述上位机控制系统包括一台计算机、控制软件和CAN网络通讯设备，所述地面硬件系统包括两台驱动电机、供电电源和检测模块，所述两台驱动电机按背靠背的方式通过联轴器进行连接安装，所述计算机通过CAN网络与所述两台驱动电机系统的电机控制器通讯，控制其中一台电机工作在速度环状态，另一台工作在转矩环状态；所述检测模块用于检测电机试验参数，通过CAN网络反馈给计算机控制软件。
所述两台电机的逆变器采用共母线方式连接，所述工作在转矩环制动模式下的电机所发的电能回馈逆变器母线再次利用，电网仅补充两台电机的能量损耗。
所述供电电源为大功率直流稳压电源，正负极之间设有IGBT和功率电阻。
计算机控制软件通过CAN通讯网络向地面硬件系统中的两个电机控制器同时发送控制指令，同时接收反馈信息并显示；并加载实际车辆运行工况数据文件控制驱动电机模拟实际工况运行。
所述检测模块检测到试验电机严重超温，过电流输出等严重故障时，通过CAN网络反馈到控制软件，控制软件即刻控制电机停机。
本发明的有益效果在于：
采用双机组背靠背试验，同时采用共母线连接进行能量回收，有效节省了试验用地和电能；
电源之间设有限压泄流用的IGBT和功率电阻，实验过程更加安全、可靠；
利用上位机控制系统控制及模拟整车实际运行工况功能，所进行试验具备可追溯性及可还原性等特点。
附图说明
图1为本发明试验系统组成结构图；
图2为上位机软件控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来进一步阐述本发明。
如图1所示，一种电动汽车用驱动电机试验平台，包括上位机控制系统和地面硬件系统，在虚线框所包含范围内的为地面硬件，其余部分为上位机软件；所述上位机控制系统包括一台计算机、控制软件和CAN网络通讯设备，所述地面硬件系统包括两台驱动电机、供电电源和检测模块，所述两台驱动电机按背靠背的方式通过联轴器进行连接安装，所述计算机通过CAN网络与所述两台驱动电机系统的电机控制器MC1、MC2通讯，控制其中一台电机M1工作在速度环状态，另一台电机M2工作在转矩环状态；所述检测模块用于检测电机试验参数，通过CAN网络反馈给计算机控制软件。
所述两台电机的逆变器采用共母线方式连接，所述工作在转矩环制动模式下的电机所发的电能回馈逆变器母线再次利用，电网仅补充两台电机的能量损耗。当任意一台电机工作在制动状态时，制动能量通过控制器母线回馈至直流电源输入侧，重新被工作在牵引状态机组利用进行拖动工作，故外部直流电源只需补充试验机组损耗部分电能即可，极大降低了试验过程中的电能消耗，实现试验过程节能高效。
所述供电电源为大功率直流稳压电源DC，正负极之间设有IGBT和功率电阻，当电压过高时，使IGBT导通，通过电阻将过压能量消耗掉，保障试验安全高效。
在进行普通试验时，试验人员首先通过上位机控制软件控制速度环电机按照目标转速启动，待启动完成后，转矩环电机被速度环电机拖动按照相同方向旋转，控制转矩环电机按照目标转矩及旋转方向工作，通过上述手动控制方法，可实现两台电机不同工作状态间的切换（牵引或制动），实现测试电动汽车用驱动电机不同状态下特性输出性能的目的。
计算机上位机软件通过CAN通讯网络向地面硬件系统中的两个电机控制器同时发送控制指令，同时接收反馈信息并显示；并加载实际车辆运行工况数据文件控制驱动电机模拟实际工况运行。
所述检测模块检测到试验电机严重超温，过电流输出等严重故障时，通过CAN网络反馈到控制软件，控制软件即刻控制电机停机。
在进行电动汽车用驱动电机耐久性试验时，电机启动完成后，可通过上位机软件读取实际车辆运行工况数据文件，按照所读取数据时间节点连续发送目标控制指令，具体为向速度环电机发送目标转速指令，向转矩环电机发送目标转矩指令，自动控制两套机组按照目标状态进行连续工作而过程不需要进行人为干预设置。上述机组耐久性试验过程在机组启动后可实现完全自动化，只需一名试验人员进行现场安全督导，大大降低了试验人力资源投入，提高试验效率。
计算机控制软件通过CAN网络向地面硬件系统中的两个电机控制器同时发送控制指令，并同时接收反馈信息，具体软件控制过程如图2所示：软件开始工作，先通过CAN网络建立与硬件系统之间的联系，接着设置电机运行模式、电机运行参数、加载电机工况文件控制电机运行，并接收检测模块检测到的电机实际参数，如发生故障，则处理故障控制电机停机，直到故障修复。
本领域普通技术人员在不超出本发明精神的前提下所作的修改，均应视为在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围，具体视其权利要求书而定。
Claims (5)
1.一种电动汽车用驱动电机试验平台，包括上位机控制系统和地面硬件系统，其特征在于，所述上位机控制系统包括一台计算机、控制软件和CAN网络通讯设备，所述地面硬件系统包括两台驱动电机、供电电源和检测模块，所述两台驱动电机按背靠背的方式通过联轴器进行连接安装，所述计算机通过CAN网络与所述两台驱动电机系统的电机控制器通讯，控制其中一台电机工作在速度环状态，另一台工作在转矩环状态；所述检测模块用于检测电机试验参数，通过CAN网络反馈给计算机控制软件。
2.根据权利要求1所述一种电动汽车用驱动电机试验平台，其特征在于，所述两台电机的逆变器采用共母线方式连接，所述工作在转矩环制动模式下的电机所发的电能回馈逆变器母线再次利用，电网仅补充两台电机的能量损耗。
3.根据权利要求1或2所述一种电动汽车用驱动电机试验平台，其特征在于，所述供电电源为大功率直流稳压电源，正负极之间设有IGBT和功率电阻。
4.根据权利要求1所述一种电动汽车用驱动电机试验平台，其特征在于，计算机控制软件通过CAN通讯网络向地面硬件系统中的两个电机控制器同时发送控制指令，同时接收反馈信息并显示；并加载实际车辆运行工况数据文件控制驱动电机模拟实际工况运行。
5.根据权利要求1所述一种电动汽车用驱动电机试验平台，其特征在于，所述检测模块检测到试验电机严重超温，过电流输出等严重故障时，通过CAN网络反馈到控制软件，控制软件即刻控制电机停机。
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