CN104535329A - 一种基于油电混合动力分配的综合测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于油电混合动力分配的综合测试系统，包括被测动力平台，以及设置在被测动力平台上的被测发动机，其特征在于，还包括有单片机（1），与单片机（1）相连接的功率分析仪（2）和测控仪（4），与测控仪（4）相连接的油门驱动仪（3），与测控仪（4）相连接的直流电源（5），与功率分析仪（2）相连接的电机控制器（6），设置在被测动力平台上并通过CAN总线与测控仪（4）相连接的集线器（7）等组成。本发明通过动力分配电路能有效的将测试系统的输出动力进行分配，从而能针对不同的发动机和电动机提供适合的测试输出功率，其适用范围较广。

Description

一种基于油电混合动力分配的综合测试系统

技术领域

本发明涉及一种综合测试系统，具体是指一种基于油电混合动力分配的综合测试系统。

背景技术

目前，整个世界都面临着日趋严重的能源短缺与环境恶化问题，寻求社会、经济与资源、环境相互促进与协调发展的可持续发展模式正在成为世界性潮流。在这种背景下，新能源汽车技术正成为汽车研究领域的一大热点。目前，新能源汽车的主流产品为油电混合动力汽车。油电混合动力汽车与电动汽车和燃油汽车相比，具有高效能、低能耗和低污染的特点以及技术、经济、环境和设施建设等方面的综合优势。由于油电混合动力汽车同时采用了电动机和发动机双动力源作为其动力装置，因此在出厂前必须要经过系统测试才能确保各个参数的准确性和使用的安全性。

但是，目前市面上还没有能完全针对油电混合动力分配的综合测试系统，有的仅仅是单一功能的参数测试系统，不能很好的应用在油电混合驱动的新能源汽车上。因此，提供一种能快速测试油电混合动力分配的测试系统便是当务之急。

发明内容

本发明的目的在于克服目前市面上还没有针对油电混合动力分配测试系统的缺陷，提供一种基于油电混合动力分配的综合测试系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于油电混合动力分配的综合测试系统，包括被测动力平台，以及设置在被测动力平台上的被测发动机，同时还包括有单片机，与单片机相连接的功率分析仪和测控仪，与测控仪相连接的油门驱动仪，与测控仪相连接的直流电源，与功率分析仪相连接的电机控制器，设置在被测动力平台上并通过CAN总线与测控仪相连接的集线器，以及同时与被测发动机、电机控制器和单片机相连接的动力分配系统；所述动力分配系统由二极管整流器U，与二极管整流器U相连接的源极跟随削峰处理电路，以及与源极跟随削峰处理电路相连接的动力分配电路组成。

所述的源极跟随削峰处理电路由三极管Q1，功率放大器P1，正极与二极管整流器U的正极输出端相连接、负极与三极管Q1的基极相连接的极性电容C1，一端与极性电容C1的负极相连接、另一端经电阻R2后接地的电阻R1，一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端顺次经电阻R5、电容C4、稳压二极管D3后与功率放大器P1的输出端相连接的电阻R3，正极与三极管Q1的集电极相连接、负极与功率放大器P1的同相端相连接的极性电容C3，串接在功率放大器P1的反相端与输出端之间的电阻R6，P极与二极管整流器U的负极输出端相连接、N极经电阻R8后与动力分配电路相连接的二极管D1，一端与极性电容C3的负极相连接、另一端与二极管D1的P极相连接的电阻R4，P极与电容C4与稳压二极管D3的连接点相连接、N极与二极管D1与电阻R8的连接点相连接的稳压二极管D2，一端与功率放大器P1的输出端相连接、另一端与动力分配电路相连接的电阻R7，以及正极与二极管整流器U的负极输出端相连接、负极接地的极性电容C2组成；所述二极管整流器U的负极输出端还与电阻R1与电阻R2的连接点、电阻R3与电阻R5的连接点以及二极管D1的P极相连接，而功率放大器P1的反相端则与电容C4的正极相连接，电容C4的负极还与动力分配电路相连接。

所述动力分配电路由集成芯片IR2130，栅极与集成芯片IR2130的VO1管脚相连接、源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接的场效应管MOS1，栅极与集成芯片IR2130的VO2管脚相连接、源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接的场效应管MOS2，栅极与集成芯片IR2130的VO3管脚相连接、源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接的场效应管MOS3，栅极与集成芯片IR2130的VO4管脚相连接、源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接的场效应管MOS6，栅极与集成芯片IR2130的VO5管脚相连接、源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接的场效应管MOS5，栅极与集成芯片IR2130的VO6管脚相连接、源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接的场效应管MOS4，串接在场效应管MOS1的漏极与源极之间的二极管D4，串接在场效应管MOS2的漏极与源极之间的二极管D5，串接在场效应管MOS3的漏极与源极之间的二极管D6，串接在场效应管MOS4的漏极与源极之间的二极管D7，串接在场效应管MOS5的漏极与源极之间的二极管D8，以及串接在场效应管MOS6的漏极与源极之间的二极管D9组成；所述场效应管MOS1的漏极、场效应管MOS2的漏极以及场效应管MOS3的漏极相互连接后形成电动机输出端V1，所述场效应管MOS4的漏极、场效应管MOS5的漏极以及场效应管MOS6的漏极相互连接后形成发动机输出端V2。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明不仅能有效的对油电混合驱动的新能源汽车进行各项参数测试，而且还能确保其测试精度和系统的稳定性。

（2）本发明通过动力分配电路能有效的将测试系统的输出动力进行分配，从而能针对不同的发动机和电动机提供适合的测试输出功率，其适用范围较广。

（3）本发明的源极跟随削峰处理电路能有效的消除掉高次谐波，不仅能确保输入电流的质量，而且还能确保测试系统的安全性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体电路结构示意图。

其中，以上附图中的附图标记名称分别为：

1—单片机，2—功率分析仪，3—油门驱动仪，4—测控仪，5—直流电源，6—电机控制器，7—集线器，8—动力分配系统，81—源极跟随削峰处理电路，82—动力分配电路。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明所述的被测动力平台用于承载被测发动机，即需要进行测试的油电混合驱动发动机需要固定在该被测动力平台上。同时，本发明还包括有单片机1，与单片机1相连接的功率分析仪2和测控仪4，与测控仪4相连接的油门驱动仪3，与测控仪4相连接的直流电源5，与功率分析仪2相连接的电机控制器6，设置在被测动力平台上并通过CAN总线与测控仪4相连接的集线器7，以及同时与被测发动机、电机控制器6和单片机1相连接的动力分配系统8。其中，单片机1则作为本发明的控制系统，其通过RS232接口与动力分配系统8相连接，以便可以对动力分配系统8进行控制。

为确保使用效果，该直流电源5采用目前市面上通用的24V可编程直流电源即可实现，其用于为被测发动机的电动机部分提供工作电源。油门驱动仪3用于为被测发动机的燃油发动机部分提供燃油，并通过测控仪4来显示和控制其燃油输出量。电机控制器6作为电动机部分的控制部件，用于控制电动机的启停，而功率分析仪2则用于测试发动机的输出功率。

所述动力分配系统8的电路结构如图2所示，即其由二极管整流器U，与二极管整流器U相连接的源极跟随削峰处理电路81，以及与源极跟随削峰处理电路81相连接的动力分配电路82组成。

如图2所示，所述的源极跟随削峰处理电路81由三极管Q1、功率放大器P1、极性电容C1、极性电容C2、极性电容C3、电容C4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管D1、稳压二极管D2以及稳压二极管D3组成。连接时，极性电容C1的正极与二极管整流器U的正极输出端相连接，其负极与三极管Q1的基极相连接；电阻R1的一端与极性电容C1的负极相连接，其另一端经电阻R2后接地；电阻R3的一端与三极管Q1的发射极相连接，其另一端顺次经电阻R5、电容C4、稳压二极管D3后与功率放大器P1的输出端相连接；极性电容C3的正极与三极管Q1的集电极相连接，其负极与功率放大器P1的同相端相连接；电阻R6则串接在功率放大器P1的反相端与输出端之间；二极管D1的P极与二极管整流器U的负极输出端相连接，其N极经电阻R8后与动力分配电路82相连接；电阻R4的一端与极性电容C3的负极相连接，其另一端与二极管D1的P极相连接；稳压二极管D2的P极与电容C4与稳压二极管D3的连接点相连接，其N极与二极管D1与电阻R8的连接点相连接；电阻R7的一端与功率放大器P1的输出端相连接，其另一端与动力分配电路82相连接；极性电容C2的正极与二极管整流器U的负极输出端相连接，其负极接地。

所述二极管整流器U的负极输出端还与电阻R1与电阻R2的连接点、电阻R3与电阻R5的连接点以及二极管D1的P极相连接，而功率放大器P1的反相端则与电容C4的正极相连接，电容C4的负极还与动力分配电路82相连接。其中，三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、极性电容C1、极性电容C2以及极性电容C3一起构成源极跟随电路，而功率放大器P1、电阻R4、电阻R6、电阻R5、电阻R7、电阻R8以及二极管D1和稳压二极管D2、稳压二极管D3则一起构成削峰处理电路。通过该源极跟随电路与削峰处理电路的配合使用，该部分电路便可以有效的去除二极管整流器U所输出电流的高次谐波和峰值，从而避免对动力分配电路82的电子元件的击穿。

所述动力分配电路82则由集成芯片IR2130、场效应管MOS1、场效应管MOS2、场效应管MOS3、场效应管MOS4、场效应管MOS5、场效应管MOS6，以及二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9组成。本发明采用集成芯片IR2130来作为驱动芯片，其主要是由于该集成芯片IR2130的外围元件少，不仅具有电流放大和过电流保护功能，而且还能有效的抑制噪声，能保证电路应用的精度和可靠性。为了确保该集成芯片IR2130能接收单片机1的控制信号，因此该集成芯片IR2130需要通过RS232电缆与单片机1相连接。

连接时，场效应管MOS1的栅极与集成芯片IR2130的VO1管脚相连接，其源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接；场效应管MOS2的栅极与集成芯片IR2130的VO2管脚相连接，其源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接；场效应管MOS3的栅极与集成芯片IR2130的VO3管脚相连接，其源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接；场效应管MOS4的栅极与集成芯片IR2130的VO6管脚相连接，其源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接；场效应管MOS5的栅极与集成芯片IR2130的VO5管脚相连接，其源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接；场效应管MOS6的栅极与集成芯片IR2130的VO4管脚相连接，其源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接。

所述的二极管D4串接在场效应管MOS1的漏极与源极之间，二极管D5串接在场效应管MOS2的漏极与源极之间，二极管D6串接在场效应管MOS3的漏极与源极之间，二极管D7串接在场效应管MOS4的漏极与源极之间，二极管D8串接在场效应管MOS5的漏极与源极之间，二极管D9则串接在场效应管MOS6的漏极与源极之间。为确保整个电路的使用效果，该二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8和二极管D9均优先采用8TQ080型的快速恢复二极管来实现。

同时，场效应管MOS1的漏极、场效应管MOS2的漏极以及场效应管MOS3的漏极相互连接后形成电动机输出端V1，所述场效应管MOS4的漏极、场效应管MOS5的漏极以及场效应管MOS6的漏极相互连接后形成发动机输出端V2。

如此以来，从二极管整流器U输出的电压便经削峰处理后由集成芯片IR2130来进行分配。为确保动能的分配效果，本发明的每个场效应管MOS都具有相同的电压输出值。例如，当需要电动机输出端V1：发动机输出端V2的比值为2：3时，则单片机1控制集成芯片IR2130导通场效应管MOS1、场效应管MOS2及场效应管MOS3中的任意两个，而场效应管MOS4、场效应管MOS5和场效应管MOS6则全导通；当需要电动机输出端V1：发动机输出端V2的比值为1：3时，则单片机1控制集成芯片IR2130导通场效应管MOS1、场效应管MOS2及场效应管MOS3中的任意一个，而场效应管MOS4、场效应管MOS5和场效应管MOS6则全导通；如此类推，便可以根据需求对动力进行分配。

如上所述，便可以很好的实现本发明。

Claims (3)

1.一种基于油电混合动力分配的综合测试系统，包括被测动力平台，以及设置在被测动力平台上的被测发动机，其特征在于，还包括有单片机（1），与单片机（1）相连接的功率分析仪（2）和测控仪（4），与测控仪（4）相连接的油门驱动仪（3），与测控仪（4）相连接的直流电源（5），与功率分析仪（2）相连接的电机控制器（6），设置在被测动力平台上并通过CAN总线与测控仪（4）相连接的集线器（7），以及同时与被测发动机、电机控制器（6）和单片机（1）相连接的动力分配系统（8）；所述动力分配系统（8）由二极管整流器U，与二极管整流器U相连接的源极跟随削峰处理电路（81），以及与源极跟随削峰处理电路（81）相连接的动力分配电路（82）组成。

2.根据权利要求1所述的一种基于油电混合动力分配的综合测试系统，其特征在于，所述的源极跟随削峰处理电路（81）由三极管Q1，功率放大器P1，正极与二极管整流器U的正极输出端相连接、负极与三极管Q1的基极相连接的极性电容C1，一端与极性电容C1的负极相连接、另一端经电阻R2后接地的电阻R1，一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端顺次经电阻R5、电容C4、稳压二极管D3后与功率放大器P1的输出端相连接的电阻R3，正极与三极管Q1的集电极相连接、负极与功率放大器P1的同相端相连接的极性电容C3，串接在功率放大器P1的反相端与输出端之间的电阻R6，P极与二极管整流器U的负极输出端相连接、N极经电阻R8后与动力分配电路（82）相连接的二极管D1，一端与极性电容C3的负极相连接、另一端与二极管D1的P极相连接的电阻R4，P极与电容C4与稳压二极管D3的连接点相连接、N极与二极管D1与电阻R8的连接点相连接的稳压二极管D2，一端与功率放大器P1的输出端相连接、另一端与动力分配电路（82）相连接的电阻R7，以及正极与二极管整流器U的负极输出端相连接、负极接地的极性电容C2组成；所述二极管整流器U的负极输出端还与电阻R1与电阻R2的连接点、电阻R3与电阻R5的连接点以及二极管D1的P极相连接，而功率放大器P1的反相端则与电容C4的正极相连接，电容C4的负极还与动力分配电路（82）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于油电混合动力分配的综合测试系统，其特征在于，所述动力分配电路（82）由集成芯片IR2130，栅极与集成芯片IR2130的VO1管脚相连接、源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接的场效应管MOS1，栅极与集成芯片IR2130的VO2管脚相连接、源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接的场效应管MOS2，栅极与集成芯片IR2130的VO3管脚相连接、源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接的场效应管MOS3，栅极与集成芯片IR2130的VO4管脚相连接、源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接的场效应管MOS6，栅极与集成芯片IR2130的VO5管脚相连接、源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接的场效应管MOS5，栅极与集成芯片IR2130的VO6管脚相连接、源极与集成芯片IR2130的GND管脚相连接的场效应管MOS4，串接在场效应管MOS1的漏极与源极之间的二极管D4，串接在场效应管MOS2的漏极与源极之间的二极管D5，串接在场效应管MOS3的漏极与源极之间的二极管D6，串接在场效应管MOS4的漏极与源极之间的二极管D7，串接在场效应管MOS5的漏极与源极之间的二极管D8，以及串接在场效应管MOS6的漏极与源极之间的二极管D9组成；所述场效应管MOS1的漏极、场效应管MOS2的漏极以及场效应管MOS3的漏极相互连接后形成电动机输出端V1，所述场效应管MOS4的漏极、场效应管MOS5的漏极以及场效应管MOS6的漏极相互连接后形成发动机输出端V2。