CN106248399A - 纯电动汽车仿真实验台架 - Google Patents

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CN106248399A CN201610854542.4A CN201610854542A CN106248399A CN 106248399 A CN106248399 A CN 106248399A CN 201610854542 A CN201610854542 A CN 201610854542A CN 106248399 A CN106248399 A CN 106248399A
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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Abstract

一种纯电动汽车仿真实验台架，用汽车显示仪表接收、显示汽车各工况时的参数：电池剩余电量、里程、当前速度等；主要包括显示板和机柜两部分，显示板包括显示仪表、显示屏、测量点、驾驶控制开关、纯电动汽车系统；所述机柜里装有动力锂电池组、电池管理系统(Battery Management System，BMS)、车载充电机、电机及电机控制器、整车控制装置、功率转换装置及其他必不可少的辅助装置，实验台架各控制装置均由动力锂电池组及其DCDC转换的12V提供动力；本发明展示了电动汽车动力系统，可仿真模拟电动汽车启动、加(减)速运行、刹车、停车等工况下的内部能量流动方向及其运行状态，动态验证电动汽车整体运行构造，测量电动汽车各项运行性能。

Description

纯电动汽车仿真实验台架
技术领域
本发明涉及汽车实验设备技术领域，具体涉及一种纯电动汽车仿真实验台架。
背景技术
随着工业的发展和生活水平的提高，汽车已经成为了一种重要的交通工具，汽车拥有量迅猛上升，但随着近年来石油资源枯竭和大气污染形势的日益严峻，清洁环保的电动汽车成为现如今的研究重点，用新颖实用的无排放污染汽车来替代当前大量使用的内燃机汽车具有极大的现实意义，受能源危机与环境危机的影响，电动汽车尤其是纯电动汽车受到了各国政府的大力推广。
电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等，电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别与内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。
目前，纯电动汽车实验台架常以实车为主，会受到结构限制，改装非常困难，并且无法完整测试出仿真纯电动汽车的所有控制部件功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种功能性好，成本低的纯电动汽车仿真实验台架基。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种纯电动汽车仿真实验台架，用汽车显示仪表接收、显示汽车各工况时的参数：电池剩余电量、里程、当前速度等；主要包括显示板和机柜两部分，显示板包括显示仪表、显示屏、测量点、驾驶控制开关、纯电动汽车系统；所述机柜里装有动力锂电池组、电池管理系统(Battery Management System，BMS)、车载充电机、电机及电机控制器、整车控制装置、功率转换装置及其他必不可少的辅助装置，实验台架各控制装置均由动力锂电池组及其DCDC转换的12V提供动力；
所述整车控制装置VMS采用PC机模拟整车控制器，通过CNA总线与电池管理系统、充电机、电机控制器进行通信交互，控制整个纯电动汽车仿真实验台架装置，实时监控电动汽车运行状态；
所述测量点将纯电动汽车系统中需要测量的参数通过导线连接至显示板上，便于测量汽车各项运行性能；
所述驾驶控制开关主要包括启动开关、驾驶开关、系统控制开关等，启动开关控制整车启动；驾驶开关(踏板、制动开关)将信号传至电机控制器，再由电机控制器与PC机模拟整车控制器通信交互控制电机各运行状态，从而模拟、监测、控制汽车的起动、行驶、制动等；
上述系统控制开关包括运行开关、切断开关、充电机连接开关、系统强制关闭开关等；
所述充电机为现有技术中采用的充电机，由市场购得，可提供两种充电机：直流充电机、车载充电机，即两种充电模式：直流充电、交流充电，分别可用于仿真两种充电模式给动力锂电池充电时的运行状态，由PC机模拟整车控制器与电池管理系统通信交互监测控制充电机运行。
本发明的有益效果是：
1)本发明展示了电动汽车动力系统，可仿真模拟电动汽车启动、加(减)速运行、刹车、停车等工况下的内部能量流动方向及其运行状态，动态验证电动汽车整体运行构造，测量电动汽车各项运行性能。
2)本发明采用显示板与机柜仿真实验相结合的方式，使得纯电动汽车摆脱了传统的实车实验费用高、改造难和展示不完整等情况。
3)平台整车控制装置VMS采用PC机来模拟控制整个纯电动汽车仿真实验台架，能够与BMS、充电机、电机控制器进行通信交互，可展示纯电动汽车的各种运行工况并实时监控，测量相应工作性能。
4)整个纯电动汽车仿真实验台架系统结构合理，自动化程度高，操作简单，人机交互性强，便于实验展示。
附图说明
图1为本发明仿真实验台架装置架构图；
图2为本发明仿真实验台架装置原理图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1、图2所示，一种纯电动汽车仿真实验台架，用汽车显示仪表接收、显示汽车各工况时的参数：电池剩余电量、里程、当前速度等；主要包括显示板10和机柜20两部分，显示板10包括显示仪表101、显示屏102、测量点103、驾驶控制开关104、纯电动汽车系统105；机柜20里装有动力锂电池组201、电池管理系统(Battery Management System，BMS)202、充电机203、电机204及电机控制器205、整车控制装置206、功率转换装置207及其他必不可少的辅助装置，实验台架各控制装置均由动力锂电池组201及其DCDC转换的12V提供动力；
所述整车控制装置(VMS)206采用PC机模拟整车控制器，通过CNA总线与电池管理系统202、充电机203、电机控制器205进行通信交互，控制整个纯电动汽车仿真实验台架装置，实时监控电动汽车运行状态；
所述测量点103将纯电动汽车系统105中需要测量的参数通过导线连接至显示板10上，便于测量汽车各项运行性能；
所述驾驶控制开关104主要包括启动开关、驾驶开关、系统控制开关等，启动开关控制整车启动；驾驶开关(踏板、制动开关)将信号传至电机控制器205，再由电机控制器205与PC机模拟整车控制器通信交互控制电机204各运行状态，从而模拟、监测、控制汽车的起动、行驶、制动等；
上述系统控制开关包括运行开关、切断开关、充电机连接开关、系统强制关闭开关等；
所述充电机203为现有技术中采用的充电机，由市场购得，可提供两种充电机：直流充电机、车载充电机，即两种充电模式：直流充电、交流充电，分别可用于仿真两种充电模式给动力锂电池充电时的运行状态，由PC机模拟整车控制器与电池管理系统通信交互监测控制充电机运行。
下面以纯电动汽车启动-运行-停止为例说明本仿真实验台架的工作流程：
1)打开台架运行开关。
2)通过PC机模拟整车控制器选择充电机203充电模式：直流充电或交流充电，观察显示屏10上电池管理系统202测量的锂电池电压、电流、温度等各项参数。显示屏102上能量流动方向灯同时显示充电过程中能量流动方向。
3)电池管理系统202检测锂电池充电达到饱和后，电池管理系统202发出关闭指令关闭充电机203。
4)旋转点火开关207，启动电动汽车，踩动踏208及刹车209可控制电动汽车运行速度，换向开关210可转换汽车运行方向(前进、后退)。能量流动方向灯同时显示各种工况能力流动方向。
5)所有仿真实验展示过程中，汽车仪表显示各工况参数，也可通过显示面板上相关测量点测量各项运行性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种纯电动汽车仿真实验台架，其特征在于：包括显示板和机柜两部分，显示板包括显示仪表、显示屏、测量点、驾驶控制开关、纯电动汽车系统；所述机柜里装有动力锂电池组、电池管理系统、车载充电机、电机及电机控制器、整车控制装置、功率转换装置，其中实验台架上的各控制装置均由动力锂电池组及其DCDC转换的12V提供动力；
所述整车控制装置采用PC机模拟整车控制器，通过CNA总线与电池管理系统、充电机、电机控制器进行通信交互，控制整个纯电动汽车仿真实验台架装置，实时监控电动汽车运行状态；
所述测量点将纯电动汽车系统中需要测量的参数通过导线连接至显示板上，便于测量汽车各项运行性能；
所述驾驶控制开关主要包括启动开关、驾驶开关、系统控制开关，启动开关控制整车启动；驾驶开关将信号传至电机控制器，再由电机控制器与PC机模拟整车控制器通信交互控制电机各运行状态，从而模拟、监测、控制汽车的起动、行驶、制动；
上述系统控制开关包括运行开关、切断开关、充电机连接开关、系统强制关闭开关。
2.根据权利要求1所述纯电动汽车仿真实验台架，其特征在于：所述充电机采用两种充电机：直流充电机、车载充电机，即两种充电模式：直流充电、交流充电，分别可用于仿真两种充电模式给动力锂电池充电时的运行状态，由PC机模拟整车控制器与电池管理系统通信交互监测控制充电机运行。
3.一种权利要求1或2所述纯电动汽车仿真实验台架的操作方法，其特征在于，步骤如下：
1)打开台架运行开关。
2)通过PC机模拟整车控制器选择充电机充电模式：直流充电或交流充电，观察显示屏上电池管理系统测量的锂电池电压、电流、温度各项参数；显示屏上能量流动方向灯同时显示充电过程中能量流动方向；
3)电池管理系统检测锂电池充电达到饱和后，电池管理系统发出关闭指令关闭充电机；
4)旋转点火开关，启动电动汽车，踩动踏及刹车可控制电动汽车运行速度，换向开关可转换汽车运行方向；能量流动方向灯同时显示各种工况能力流动方向；
5)所有仿真实验展示过程中，汽车仪表显示各工况参数，或者通过显示面板上相关测量点测量各项运行性能。
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