CN109143069A - 一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，属于新能源客车技术领域，一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，包括试验平台、主试电机、用于控制主试电机机械能转电能模式以及电能转机械能模式之间切换的第一驱动控制器、陪试电机、用于控制陪试电机机械能转电能模式以及电能转机械能模式之间切换的第二驱动控制器、台架监控系统、用于控制电能输入储存以及电能输出控制的动力电池系统、扭矩传感器系统和功率分析仪，扭矩传感器位于主试电机与陪试电机之间且分别通过联轴器与主试电机以及陪试电机传动连接；提供一个电机驱动系统测试试验平台，能够同时试验两组电机驱动系统、发电系统，提高电机系统试验效率，降低试验成本。
Description
技术领域
本发明涉及新能源客车技术领域，更具体的，涉及一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车；随着全球日益增长的能源需求，地球可以支配使用的不可再生能源资源也逐渐减少，为此新能源汽车的研究是改善能源危机以及环境污染的重要途径，随着国家对新能源汽车的政策扶持以及新能源汽车的应用和推广，纯电动新能源客车已经成为客车发展的主要发展方向。
作为纯电动客车的核心关键部件，驱动电机及其控制器技术是客车整车厂的核心竞争力的体现，其性能及成本制约着部件公司和整车公司的发展，在驱动电机和控制器的研发制造过程中，驱动电机及其控制器的性能测试是保证产品质量的必需检查的项目，驱动电机及其控制器在整车上的匹配优化也是保证整车动力性、安全性、高效性的必要手段，而这些性能测试、匹配优化测试都需要一个比较长的时间周期，这就使得电机及电机控制器从研发、制造到整车匹配需要较长的时间周期。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，通过将电机以及控制电机的驱动控制器一起进行试验，能够实现电机与电机控制器并行开发，缩短开发周期；直接利用电机控制器进行设定模拟电机驱动参数，结合台架监控系统进行人机交互监控测试，能更加真实的模拟纯电动客车的驱动系统实际工况，提高测试效率，减少实车测试项目，缩短试验周期，而且降低实车测试的危险性，测试数据更加准确；另外，同时进行主试电机以及陪试电机的测试，即可实现测试其中电机的发电性能同时就可以测试另一电机的驱动性能，进一步减少测试时间。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，包括试验平台、主试电机、用于控制所述主试电机机械能转电能模式以及电能转机械能模式之间切换的第一驱动控制器、陪试电机、用于控制所述陪试电机机械能转电能模式以及电能转机械能模式之间切换的第二驱动控制器、台架监控系统、用于控制电能输入储存以及电能输出控制的动力电池系统、扭矩传感器和功率分析仪，所述主试电机通过第一电机安装座固定于所述试验平台的一端，所述陪试电机通过第二电机安装座固定于所述试验平台上且位于与所述主试电机对应的另一端，所述扭矩传感器位于所述主试电机与所述陪试电机之间且分别通过联轴器与所述主试电机以及陪试电机传动连接；
所述第一驱动控制器与所述主试电机电连接，所述第二驱动控制器与所述陪试电机电连接，所述第一驱动控制器与所述第二驱动控制器均与所述动力电池系统电连接，所述扭矩传感器、所述第一驱动控制器以及所述第二驱动控制器均与所述功率分析仪通讯连接，所述功率分析仪、所述第一驱动控制器以及所述第二驱动控制器均与所述台架监控系统通讯连接。
可选地，所述主试电机与所述第一驱动控制器之间、所述第一驱动控制器与所述动力电池系统之间、所述第二驱动控制器与所述动力电池系统之间、以及所述陪试电机与所述第二驱动控制器之间均通过三相动力线缆进行电连接。
可选地，还包括用于主试电机与第一驱动控制器之间散热的第一水冷散热系统、和用于陪试电机与第二控制器之间散热的第二水冷散热系统，所述第一水冷散热系统分别通过水管与所述第一驱动控制器以及主试电机连接，所述第二水冷散热系统分别通过水管与所述第二驱动控制器以及陪试电机连接，所述第一水冷散热系统以及所述第二水冷散热系统均与所述台架监控系统通讯连接。
可选地，所述扭矩传感器与所述功率分析仪之间、所述功率分析仪与所述台架监控系统之间、所述第一水冷散热系统与台架监控系统之间以及所述第二水冷散热系统与所述台架监控系统之间均通过RS232通讯线通讯连接，所述第一驱动控制器(10)与所述功率分析仪之间、所述第二驱动控制器与所述功率分析仪之间、所述第一驱动控制器与所述台架监控系统之间以及所述第二驱动控制器与所述台架监控系统之间均通过CAN通讯线通讯连接。
可选地，所述动力电池系统具有用于供应上高压电以及下高压电的纯电动客车点火钥匙模拟模块。
可选地，所述主试电机与所述陪试电机呈同一高度且水平设置，所述第一电机安装座以及所述第二电机安装座均包括有与所述试验平台固定连接的水平板、与所述水平板固定连接且呈L形垂直分布的竖直板、以及用于连接所述垂直板与所述水平板的加强筋，所述主试电机通过螺栓与所述第一电机安装座的所述竖直板的一侧面固定连接，所述陪试电机通过螺栓与所述第二电机安装座的所述竖直板的一侧面固定连接。
可选地，所述试验平台包括形成台面的铸铁材料制成的固定板以及固定于所述固定板底部的铸铁材料制成支撑架。
可选地，所述联轴器为弹性联轴器。
本发明的有益效果为：本发明通过将电机以及控制电机的驱动控制器一起进行试验，能够实现电机与电机控制器并行开发，缩短开发周期；直接利用电机控制器进行设定模拟电机驱动参数，结合台架监控系统进行人机交互监控测试，能更加真实的模拟纯电动客车的驱动系统实际工况，提高测试效率，减少实车测试项目，缩短试验周期，而且降低实车测试的危险性，测试数据更加准确；另外，同时进行主试电机以及陪试电机的测试，即可实现测试其中电机的发电性能同时就可以测试另一电机的驱动性能，进一步减少测试时间。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台整体结构示意图。
图中：1、主试电机；2、第一电机安装座；3、固定板；4、联轴器；5、扭矩传感器；6、第二电机安装座；7、陪试电机；8、台架监控系统；9、功率分析仪；10、第一驱动控制器；11、动力电池系统；12、第二驱动控制器；13、第一水冷散热系统；14、第二水冷散热系统。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，包括试验平台、主试电机1、用于控制主试电机1机械能转电能模式以及电能转机械能模式之间切换的第一驱动控制器10、陪试电机7、用于控制陪试电机7机械能转电能模式以及电能转机械能模式之间切换的第二驱动控制器12、台架监控系统8、用于控制电能输入储存以及电能输出控制的动力电池系统11、扭矩传感器5和功率分析仪9，主试电机1通过第一电机安装座2固定于试验平台的一端，陪试电机7通过第二电机安装座6固定于试验平台上且位于与主试电机1对应的另一端，扭矩传感器5位于主试电机1与陪试电机7之间且分别通过联轴器4与主试电机1以及陪试电机7传动连接；具体来说，主试电机1与陪试电机7为同一种电机，其测试过程中，当第一驱动控制器10驱动主试电机1动力输出时，即实现主试电机1的正转输出驱动、反转输出驱动，其将电能转化为机械能，此时的主试电机1通过联轴器4以及扭矩传感器5将机械能传递给陪试电机7，因此陪试电机7被带动转动从而实现机械能转电能的发电过程，因此驱动一台主试电机1的同时就能够得到机械能输出情况以及发电情况，从而减少电机的试验时间，同理反过来也一样，当第二驱动控制器12驱动陪试电机7正转或者反转驱动时，陪试电机7将电能转换为机械能，再通过联轴器4与扭矩传感器5传递给主试电机1，从而使得主试电机1能够实现发电，这样的设计能够使得试验依次同时得到两个电机的数据，其大大的提高试验效率。
第一驱动控制器10与主试电机1电连接，第二驱动控制器12与陪试电机7电连接，第一驱动控制器10与第二驱动控制器12均与动力电池系统11电连接，扭矩传感器5、第一驱动控制器10以及第二驱动控制器12均与功率分析仪9通讯连接，功率分析仪9、第一驱动控制器10以及第二驱动控制器12均与台架监控系统8通讯连接；具体来说，设置的动力电池系统11与第一驱动控制器10和第二驱动控制器12均连接，其目的是当动力电池系统11给主试电机1供电，使得主试电机1实现电能转机械能模式，主试电机1将机械能传递给陪试电机7后，驱动陪试电机7转动，从而使得陪试电机7实现机械能转电能的发电模式，而陪试电机7转换的电能可以通过第一驱动控制器10传递给动力电池系统11进行回收储存，这样，当需要试验陪试电机7电能转机械性能模式下的数据时，可以利用动力电池系统11储存到的电能，从而节约试验台的耗能，降低试验成本；另外，动力电池系统11具有用于供应上高压电以及下高压电的纯电动客车点火钥匙模拟模块，其增加试验数据，提高试验的真实性。
当主试电机1处于电能转机械能模式，也就是转动输出时，扭矩传感器5将检测到的转速和扭矩两个机械能表征值通过通讯线发送给功率分析仪9，功率分析仪9通过监测第一驱动控制器10和第二驱动控制器12的电压与电流两个电能表征值，结合扭矩传感器5检测反馈的转速和扭矩两个机械性能表征值，就能分析计算出主试电机1的驱动系统和发电效率以及陪试电机7的驱动系统以及发电效率，并最终将数据发送给台架监控系统8，作业员通过台架监控系统8监控整个测试试验台的运行，实时监控第一驱动控制器10、第二驱动控制器12以及分功率分析仪9的运作情况。
本发明中，主试电机1与第一驱动控制器10之间、第一驱动控制器10与动力电池系统11之间、第二驱动控制器12与动力电池系统11之间、以及陪试电机7与第二驱动控制器12之间均通过三相动力线缆进行电连接，而扭矩传感器5与功率分析仪9之间、功率分析仪9与台架监控系统8之间均通过RS232通讯线通讯连接，第一驱动控制器(10)与功率分析仪9之间、第二驱动控制器12与功率分析仪9之间、第一驱动控制器10与台架监控系统8之间以及第二驱动控制器12与台架监控系统8之间均通过CAN通讯线通讯连接。
总的来说，本发明通过将电机以及控制电机的驱动控制器一起进行试验，能够实现电机与电机控制器并行开发，缩短开发周期；直接利用电机控制器进行设定模拟电机驱动参数，结合台架监控系统8进行人机交互监控测试，能更加真实的模拟纯电动客车的驱动系统实际工况，提高测试效率，减少实车测试项目，缩短试验周期，而且降低实车测试的危险性，测试数据更加准确；另外，同时进行主试电机1以及陪试电机7的测试，即可实现测试其中电机的发电性能同时就可以测试另一电机的驱动性能，进一步减少测试时间。
可选地，还包括用于主试电机1与第一驱动控制器10之间散热的第一水冷散热系统13、和用于陪试电机7与第二控制器之间散热的第二水冷散热系统14，第一水冷散热系统13分别通过水管与第一驱动控制器10以及主试电机1连接，第二水冷散热系统14分别通过水管与第二驱动控制器12以及陪试电机7连接，第一水冷散热系统13以及第二水冷散热系统14均与台架监控系统8通讯连接；具体来说，通过水冷散热系统来保证主试电机1、陪试电机7试验过程中的散热，从而提高电机试验的平稳性，提高试验数据的测试真实性，更加贴合的模拟车内电机运行的环境，而且本实施例的第一水冷散热系统13与台架监控系统8之间以及第二水冷散热系统14与台架监控系统8之间均通过RS232通讯线通讯连接，其作业也可以通过台架监控系统8实时监控第一水冷散热系统13与第二水冷散热系统14的运作。
可选地，主试电机1与陪试电机7呈同一高度且水平设置，第一电机安装座2以及第二电机安装座6均包括有与试验平台固定连接的水平板(图中未示)、与水平板固定连接且呈L形垂直分布的竖直板(图中未示)、以及用于连接垂直板与水平板的加强筋(图中未示)，主试电机1通过螺栓与第一电机安装座2的竖直板的一侧面固定连接，陪试电机7通过螺栓与第二电机安装座6的竖直板的一侧面固定连接；具体来说，主试电机1与陪试电机7呈同一高度且水平设置，其保证主试电机1与陪试电机7的输出轴能够同轴传动，另外主试电机1与陪试电机7之间是有多个传动轴以及多个联轴器4进行传动连接，因此为了降低由于不同轴的安装误差造成对实验结果的影响，联轴器4为弹性联轴器。
可选地，试验平台包括形成台面的铸铁材料制成的固定板3以及固定于固定板3底部的铸铁材料制成支撑架(图中未示)；具体来说，通过设置支撑架来提高试验台的高度，方便作业员进行试验作业，为了保证试验台的刚度，提高试验安全性，为此固定板3以及支撑架均可以采用铸铁材料制成或者不锈钢材料制成。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，包括试验平台、主试电机(1)、用于控制所述主试电机(1)机械能转电能模式以及电能转机械能模式之间切换的第一驱动控制器(10)、陪试电机(7)、用于控制所述陪试电机(7)机械能转电能模式以及电能转机械能模式之间切换的第二驱动控制器(12)、台架监控系统(8)、用于控制电能输入储存以及电能输出控制的动力电池系统(11)、扭矩传感器(5)和功率分析仪(9)，其特征在于：所述主试电机(1)通过第一电机安装座(2)固定于所述试验平台的一端，所述陪试电机(7)通过第二电机安装座(6)固定于所述试验平台上且位于与所述主试电机(1)对应的另一端，所述扭矩传感器(5)位于所述主试电机(1)与所述陪试电机(7)之间且分别通过联轴器(4)与所述主试电机(1)以及陪试电机(7)传动连接；
所述第一驱动控制器(10)与所述主试电机(1)电连接，所述第二驱动控制器(12)与所述陪试电机(7)电连接，所述第一驱动控制器(10)与所述第二驱动控制器(12)均与所述动力电池系统(11)电连接，所述扭矩传感器(5)、所述第一驱动控制器(10)以及所述第二驱动控制器(12)均与所述功率分析仪(9)通讯连接，所述功率分析仪(9)、所述第一驱动控制器(10)以及所述第二驱动控制器(12)均与所述台架监控系统(8)通讯连接。
2.如权利要求1所述的一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，其特征在于：
所述主试电机(1)与所述第一驱动控制器(10)之间、所述第一驱动控制器(10)与所述动力电池系统(11)之间、所述第二驱动控制器(12)与所述动力电池系统(11)之间、以及所述陪试电机(7)与所述第二驱动控制器(12)之间均通过三相动力线缆进行电连接。
3.如权利要求1所述的一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，其特征在于：
还包括用于主试电机(1)与第一驱动控制器(10)之间散热的第一水冷散热系统(13)、和用于陪试电机(7)与第二控制器之间散热的第二水冷散热系统(14)，所述第一水冷散热系统(13)分别通过水管与所述第一驱动控制器(10)以及主试电机(1)连接，所述第二水冷散热系统(14)分别通过水管与所述第二驱动控制器(12)以及陪试电机(7)连接，所述第一水冷散热系统(13)以及所述第二水冷散热系统(14)均与所述台架监控系统(8)通讯连接。
4.如权利要求3所述的一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，其特征在于：
所述扭矩传感器(5)与所述功率分析仪(9)之间、所述功率分析仪(9)与所述台架监控系统(8)之间、所述第一水冷散热系统(13)与台架监控系统(8)之间以及所述第二水冷散热系统(14)与所述台架监控系统(8)之间均通过RS232通讯线通讯连接，所述第一驱动控制器(10)与所述功率分析仪(9)之间、所述第二驱动控制器(12)与所述功率分析仪(9)之间、所述第一驱动控制器(10)与所述台架监控系统(8)之间以及所述第二驱动控制器(12)与所述台架监控系统(8)之间均通过CAN通讯线通讯连接。
5.如权利要求1所述的一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，其特征在于：
所述动力电池系统(11)具有用于供应上高压电以及下高压电的纯电动客车点火钥匙模拟模块。
6.如权利要求1所述的一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，其特征在于：
所述主试电机(1)与所述陪试电机(7)呈同一高度且水平设置，所述第一电机安装座(2)以及所述第二电机安装座(6)均包括有与所述试验平台固定连接的水平板、与所述水平板固定连接且呈L形垂直分布的竖直板、以及用于连接所述垂直板与所述水平板的加强筋，所述主试电机(1)通过螺栓与所述第一电机安装座(2)的所述竖直板的一侧面固定连接，所述陪试电机(7)通过螺栓与所述第二电机安装座(6)的所述竖直板的一侧面固定连接。
7.如权利要求1所述的一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，其特征在于：
所述试验平台包括形成台面的铸铁材料制成的固定板(3)以及固定于所述固定板(3)底部的铸铁材料制成支撑架。
8.如权利要求1所述的一种纯电动客车的电机驱动系统测试试验台，其特征在于：
所述联轴器(4)为弹性联轴器。
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