CN106198036B - 一种电动汽车试验用并联电源使用系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种电动汽车试验用并联电源使用系统及方法，其包括动力电池(3)、恒压源(4)和恒压源控制系统(5)；所述动力电池与恒压源并联，与驱动电机和动力总成相连；恒压源与恒压源控制系统通过串口连接，试验时，动力电池和恒压源共同作为驱动电机(2)的电源，利用恒压源中的电压、电流采集系统监控试验系统电流大小，当试验系统电流接近于恒压源输出上限时，通过恒压源控制系统降低恒压源输出电压，使动力电池供电；当试验系统电流接近于恒压源输出下限时，通过恒压源控制系统提高恒压源输出电压，使动力电池吸收多余的电量。本发明将动力电池和恒压源并联使用，既可提高恒压源的功率上限，又不需频繁停机对动力电池进行充电，使用过程中可自动分配动力电池和恒压源供电的比例，达到完成驱动电机和动力总成试验的目的。

Description

一种电动汽车试验用并联电源使用系统及方法

技术领域

本发明属于汽车测试领域，具体涉及一种混合动力及纯电动汽车用驱动电机、动力总成进行台架试验时使用的一种电动汽车试验用电源使用技术。

背景技术

驱动电机和动力总成是混合动力以及纯电动汽车的关重零部件之一，其性能的优劣直接影响整车的行驶能力。在汽车研发过程中，对电机和动力总成进行性能和可靠性试验是必不可少的一环。但随着用户对整车性能要求的提高，电机功率也逐渐增大，以致超过现有恒压源的输出功率上限。如更换大功率恒压源将造成大量的资金浪费；如采用动力电池需频繁停机对电池进行充电，浪费大量的试验时间及人力资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车试验用并联电源使用系统及方法，将动力电池和恒压源并联使用，既可提高恒压源的功率上限，又不需频繁停机对动力电池进行充电，使用过程中可自动分配动力电池和恒压源供电的比例，达到完成驱动电机和动力总成试验的目的。

为达到以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种电动汽车试验用并联电源使用系统，其包括动力电池、恒压源和恒压源控制系统；所述动力电池与恒压源并联，与驱动电机和动力总成相连；恒压源与恒压源控制系统通过串口连接，试验时，动力电池和恒压源共同作为驱动电机的电源，利用恒压源中的电压、电流采集系统监控试验系统电流大小，当系统电流接近于恒压源输出上限时，通过恒压源控制系统降低恒压源输出电压，使动力电池供电；当系统电流接近于恒压源输出下限时，通过恒压源控制系统提高恒压源输出电压，使动力电池吸收多余的电量，从而达到电池和恒压源并联使用的目的。

可见本发明提供的电动汽车试验用使用系统，能在不更换现有恒压源的情况下提升电源输出功率，满足对大功率动力系统进行试验的需求。

附图说明

图1 具有本发明的并联电源使用系统的发动机台架示意图；

图中：1-电力测功机，2-驱动电机/动力总成，3-动力电池，4-恒压源，5-恒压源控制系统；

图2 本发明的并联电源使用系统的电路原理图；

图中：U1-试验系统直流电压，U2-动力电池电压；U3-恒压源电压；I1-试验系统直流电流，I2-动力电池电流，I3-恒压源电流；

图3 本发明的并联电源使用系统的控制逻辑图；

图中：Imin-设置电流下限，Imax-设置电流上限，ΔU-设定的电压变化值，Umax-允许工作的最高电压，Umin-允许工作的最低电压。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如附图1所示，本发明所述的电动汽车试验用并联电源使用系统在试验台架中，试验前，将动力电池3和恒压源4输出线正负极并联后再连接到驱动电机/动力总成2的直流输入端上。驱动电机/动力总成2与电力测功机1采用机械弹性连接，恒压源4与恒压源控制系统5通过串口连接，与常规发动机或电机测试系统相同。试验时，动力电池3和恒压源4共同作为驱动电机2的电源，并由恒压源控制系统5调节供电比例。利用恒压源中的电压、电流采集系统监控系统电流大小，当系统电流接近于恒压源输出上限时，通过恒压源控制系统降低恒压源输出电压，使动力电池供电；当系统电流接近于恒压源输出下限时，通过恒压源控制系统提高恒压源输出电压，使动力电池吸收多余的电量，从而达到电池和恒压源并联使用的目的。

参见图2，试验过程中，由于电池的特性，动力电池3在工作时动力电池电压U2将产生变化，因此试验系统电压U1由恒压源电压U3直接控制（U1≈U3）。试验系统直流电流I1由动力电池电流I2和恒压源电流I3共同提供。当恒压源电流I3增大至接近电流上限时，恒压源控制系统5降低恒压源电压U3，此时试验系统电压U1和动力电池电压U2将同时降低，动力电池电压U2与开路电压产生正向压差，动力电池3放电，动力电池电流I2增大，恒压源电流I3降低。恒压源控制系统5将持续降低恒压源电压U3，直至并联电源装置达到新的稳定工作状态。当恒压源电流减小接近电流下限时，恒压源控制系统5升高直恒压源电压U3，此时试验系统电压U1和动力电池电压U2将同时升高，动力电池电压U2与开路电压产生反向压差，动力电池3充电，动力电池电流减小I2，恒压源电流I3升高。恒压源控制系统5将持续升高恒压源电压U3，直至并联电源装置达到新的稳定工作状态。

参见图3，本并联电源使用系统的控制逻辑如下：

恒压源4启动后首先工作在恒压模式，通过恒压源4自带的电流传感器实时检测恒压源电流I3(S001)。

当恒压源电流I3大于设置电流上限Imax时(S002)，恒压源控制系统5使恒压源电压U3降低设定的电压变化值ΔU(S004)。使动力电池输出电流,并同时判定减小后的电压U3＇(S006)是否达到了允许工作的最低电压Umin(S008)，如果未达到，将重新返回检测恒压源电流I3的状态；如已达到了，则发出系统提示，已达到系统的输出上限(S010)。

当恒压源电流I3小于设置电流下限Imin时(S003)，恒压源控制系统5使恒压源电压U3增大设定的电压变化值ΔU(S005)。使动力电池吸收电流,并同时判定增大后的电压U3＇(S007)是否达到了允许工作的最低电压Umax(S009)，如果未达到，将重新返回检测恒压源电流I3的状态；如已达到了，则发出系统提示，已达到系统的输入上限(S010)。

当恒压源电流I3工作在Imax>I3>Imin的条件时，系统将达到平衡工作状态。（本台架系统在试验过程中，设定的电压变化值ΔU为2V，已可以满足所有的稳态及动态试验。在实际设定时，可根据设备的响应速度进行调整）

以上描述的试验台架及控制方法，实现了动力电池和恒压源的并联驱动，达到了提升恒压源输出功率的，节省试验时间的目的。

Claims (3)

1.一种电动汽车试验用并联电源使用系统，其特征在于：包括动力电池(3)、恒压源(4)和恒压源控制系统(5)；所述动力电池与恒压源并联，与驱动电机和动力总成相连；恒压源与恒压源控制系统通过串口连接，试验时，动力电池和恒压源共同作为驱动电机(2)的电源，利用恒压源中的电压、电流采集系统监控试验系统电流大小，当试验系统电流接近于恒压源输出上限时，通过恒压源控制系统降低恒压源输出电压，使动力电池供电；当试验系统电流接近于恒压源输出下限时，通过恒压源控制系统提高恒压源输出电压，使动力电池吸收多余的电量，从而达到电池和恒压源并联使用的目的。

2.根据权利要求1所述的电动汽车试验用并联电源使用系统，其特征在于：

试验系统的电压U1由恒压源电压U3直接控制，U1≈U3，试验系统直流电流I1由动力电池电流I2和恒压源电流I3共同提供；当恒压源电流I3增大至接近电流上限时，恒压源控制系统(5)降低恒压源电压U3，此时试验系统电压U1和动力电池电压U2将同时降低，动力电池电压U2与开路电压产生正向压差，动力电池(3)放电，动力电池电流I2增大，恒压源电流I3降低，恒压源控制系统(5)将持续降低恒压源电压U3，直至并联电源装置达到新的稳定工作状态；当恒压源电流减小接近电流下限时，恒压源控制系统(5)升高恒压源电压U3，此时试验系统电压U1和动力电池电压U2将同时升高，动力电池电压U2与开路电压产生反向压差，动力电池(3)充电，动力电池电流I2减小，恒压源电流I3升高，恒压源控制系统(5)将持续升高恒压源电压U3，直至并联电源装置达到新的稳定工作状态。

3.一种电动汽车试验用并联电源使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）动力电池与恒压源并联，恒压源(4)启动后首先工作在恒压模式，通过恒压源自带的电流传感器实时检测恒压源电流I3；

（2）当恒压源电流I3大于设置电流上限Imax时，恒压源控制系统(5)使恒压源电压U3降低设定的电压变化值ΔU，使动力电池输出电流,并同时判定减小后的电压U3＇是否达到了允许工作的最低电压Umin，如果未达到，将重新返回检测恒压源电流I3的状态；如已达到，则发出系统提示，已达到系统的输出上限；

（3）当恒压源电流I3小于设置电流下限Imin时，恒压源控制系统(5)使恒压源电压U3增大设定的电压变化值ΔU，使动力电池吸收电流,并同时判定增大后的电压U3＇是否达到了允许工作的最低电压Umax，如果未达到，将重新返回检测恒压源电流I3的状态；如已达到了，则发出系统提示，已达到系统的输入上限；

（4）当恒压源电流I3工作在Imax>I3>Imin的条件时，系统将达到平衡工作状态。