CN109540550A - 一种电动两轮车性能检测的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动两轮车性能检测的方法，该检测的方法包括电动两轮车额定连续输出功率检测、电动两轮车整车制动性能测试和电动两轮车百公里能耗的测试；其中，电动两轮车额定连续输出功率检测的方法是电动两轮车检验员调整电动自行车，使电动两轮车以最高的速度行驶在检测实验台上，内置编码器的扭矩传感器将的扭矩T和转速n的实时信号传送到可编程控制器，由可编程控制器进行数据处理，按照公式计算得到电动两轮车额定连续输出功率P。本发明可以模拟在实际道路的骑行状态，避免道路测试时人为因素，道路因素，气候因素的影响，对两轮载运工具的整车检测结果重复性好，可信度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动两轮车的性能检测方法，该性能检测包括电动两轮车的额定连续输出功率、整车制动性能、能量消耗和续行里程的检测。
背景技术
电动两轮车作为一种既轻便又环保的交通工具，吸引了越来越多的使用者。电动自行车新国标GB 17761-2018要求电机持续运行功率不超过400W。根据该标准，电动机固定在测功机上连接稳压电源、电动机和控制器，将电动机控制开关调节到最大状态，调整稳压电源输出，使电动机在额定电压下运行，逐渐增加电动机扭矩，至电动机转速达到额定转速；以此状态运行，按GB/T755-2008中4.2.1规定，使电动机达到热稳定状态。测定额定转速时的输出功率，判断是否小于或者等于400W。额定转速指车辆以最高涉及车速或断电车速运转时对应电动机的转速。而且根据电动自行车通用技术标准GB177561-1999；电动自行车一次充电后的续行里程应不小于25kM；电动自行车以电动骑行(电助动的以电助动骑行)，100kM的电能消耗不大于1.2kW.h。同时，国家对于机动车有严格的规定：1)机动车必须上牌照；2)机动车人员必须要经过考试，才能驾驶车辆。但巨大的市场，使得国内电动两轮车的生产厂家众多，品牌繁杂，许多产品都是出自一些小作坊式的工厂，特别是部分电动两轮车使用者，随意的更换控制器的大小，加装大容量电池，更换大功率电机，完全超出电动单车的出厂要求。因此电动单车产品的安全性的问题成为消费者关心的焦点。同时快速测量出电机的功率，是区分两轮车是否是机动车的关键。电动自行车制动测试标准GB3565-2005/ISO4210：1996的测试是由检测员在一条标准路面上，进行的检测测试，需要检测员判断制动速度，和制动的起、停位置。受道路差异，人为差异性的影响比较多。
现有技术电动机测试功率的方法是将轮毂电机拆卸下来，通过导线将电源，被测电机，电压表和电流表形成回路，通过测量出电压U和电流I来计算出功率P＝U·I。该方法由于要将轮毂电机拆卸，导致测试时间长，成本高。对于已经出厂的电动车来说很不方便。
另一方面，电动两轮车是把蓄电池作为辅助能源，在自行车结构的基础上，安装电机、蓄电池、控制器和仪表盘等组成的交通工具。电动两轮车的蓄电池组为轮毂电机、仪表盘、控制器提供电源，控制器控制轮毂电机运行状态，轮毂电机为电动单车提供动力，各部分相互配合关联，协调工作。由此可见，对电动两轮车的蓄电池组的检测非常重要，这就需要一种可以对电动两轮车进行方便，有效地，快速的对电机，控制器和电池组的综合指标和性能进行检测的方法。这对于规范蓄电池的生产，使用，报废等都具有重要的意义。电动两轮车说明书上标识的充满电的续行里程数，对消费者而言是非常重要的，但是现在没有实验测试仪器和方法进行标定，目前各企业采用路试的方法没有可比性，因为驾驶员的人为因素，道路状况，环境条件(风速等)使测量的结果重复性差。
同时由于电动两轮车速度快，质量大，电动两轮车的制动性能检测非常重要，这就需要一种整车制动检测装置对机动两轮车可以进行方便，有效地，快速的对电动两轮车制动性能进行检测的方法。方便生产厂家和交通管理部门可以迅速的，方便的检测制动性能指标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无需拆卸电机，准确，简便，快速，直接的对电动两轮车的额定连续输出功率、整车制动性能、能量消耗和续行里程进行检测的方法。
本发明电动两轮车性能检测包括电动两轮车额定连续输出功率检测、电动两轮车整车制动性能测试和电动两轮车百公里能耗的测试。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种电动两轮车额定连续输出功率检测的方法，包括如下步骤：
1)检验员将被检电动两轮车开上电动两轮车性能检测装置的机械传动系统，将后轮胎置于后轮主滚筒和后轮辅助滚筒之间，前轮胎处于前轮滚筒上；后轮主滚筒转动同时带动联轴器、扭矩传感器的转动轴、带动惯性飞轮和磁粉制动器同步转动；内置编码器的扭矩传感器用来检测扭矩T和转速n，惯性飞轮模拟电动自行车骑行时的动能，磁粉制动器模拟道路的滚动阻力，道路坡度以及空气阻力形成的负载；
所述的电动两轮车性能检测装置包括机械传动系统和控制采样系统；所述的机械传动系统主要包括同步齿形带及带轮、前轮滚筒、后轮主滚筒和后轮辅助滚筒；同步齿形带及带轮的一端通过传动轴与前轮滚筒连接，同步齿形带及带轮的另一端通过传动轴与后轮主滚筒连接，后轮主滚筒的后侧装有后轮辅助滚筒；所述的前轮滚筒、后轮主滚筒和后轮辅助滚筒都分别与传动轴连接，传动轴两端分别与两轴承连接，轴承设置在轴承座内；控制采样系统主要包括扭矩传感器、惯性飞轮、磁粉制动器和可编程控制器；磁粉制动器和惯性飞轮通过传动轴连接，惯性飞轮的传动轴的另一侧通过联轴器与扭矩传感器上传动轴的一侧相连，扭矩传感器上传动轴的另一侧通过联轴器与后轮主滚筒的传动轴相连；可编程控制器分别与扭矩传感器、磁粉制动器控制器、触摸屏和开关电源连接；磁粉制动器控制器与磁粉制动器连接；
2)检验员在电动两轮车性能检测装置的机械传动系统骑行过程中，电动两轮车检验员调整电动自行车，使电动两轮车以最高的速度行驶在检测实验台上，同时可编程控制器控制磁粉制动器作为负载，逐渐增加阻力矩，阻力矩增加造成电动两轮车电动机转速的下降；当阻力矩使得电动两轮车的行驶速度降到25km/h时，可编程控制器停止加载，让阻力矩保持恒定，功率保持不变下运行2-3分钟；内置编码器的扭矩传感器将的扭矩T和转速n的实时信号传送到可编程控制器，由可编程控制器进行数据处理，按照如下公式计算得到电动两轮车额定连续输出功率P：
P为电动两轮车额定连续输出功率，单位W；T为后轮主滚筒上所受的扭矩，单位NM；n为后轮主滚筒的转速，单位rpm。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述的可编程控制器绘制即时功率随时间变化的曲线，并输出，保存和显示。
采用滚筒传动的过程中，当然这里会有一些能量的损耗，如果标定好能量的传递损耗本发明可以准确的获得被测车辆的功率。优选地，所述的电动两轮车额定连续输出功率P为实际消耗功率
P实测为根据带编码器的扭矩传感器测得的实测功率，η为电动两轮车性能检测装置的机械传动系统的效率系数，为0.91。
一种电动两轮车整车制动性能测试方法，包括如下步骤：
1)检验员将被检电动两轮车开上电动两轮车性能检测装置的机械传动系统，将后轮胎置于后轮主滚筒和后轮辅助滚筒之间，前轮胎处于前轮滚筒上；后轮主滚筒转动同时带动联轴器、扭矩传感器的转动轴、带动惯性飞轮和磁粉制动器同步转动；内置编码器的扭矩传感器检测扭矩T和转速n，惯性飞轮模拟电动自行车骑行时的动能，磁粉制动器模拟道路的滚动阻力，道路坡度以及空气阻力形成的负载；
所述的电动两轮车性能检测装置包括机械传动系统和控制采样系统；所述的机械传动系统主要包括同步齿形带及带轮、前轮滚筒、后轮主滚筒和后轮辅助滚筒；同步齿形带及带轮的一端通过传动轴与前轮滚筒连接，同步齿形带及带轮的另一端通过传动轴与后轮主滚筒连接，后轮主滚筒的后侧装有后轮辅助滚筒；所述的前轮滚筒、后轮主滚筒和后轮辅助滚筒都分别与传动轴连接，传动轴两端分别与两轴承连接，轴承设置在轴承座内；控制采样系统主要包括扭矩传感器、惯性飞轮、磁粉制动器和可编程控制器；磁粉制动器和惯性飞轮通过传动轴连接，惯性飞轮的传动轴的另一侧通过联轴器与扭矩传感器上传动轴的一侧相连，扭矩传感器上传动轴的另一侧通过联轴器与后轮主滚筒的传动轴相连；可编程控制器分别与扭矩传感器、磁粉制动器控制器、触摸屏和开关电源连接；磁粉制动器控制器与磁粉制动器连接；
2)检验员在试验台骑行过程中，磁粉制动器作为负载，模拟道路上的阻力，阻力是滚动阻力、道路坡度形成的重力与空气阻力之和，检验员驾驶电动两轮车的制动检测实验台上行驶，后轮主滚筒带动扭矩传感器，转动飞轮和磁粉制动器转动；
3)电动两轮车后轮胎和前轮胎的制动器同时全制动，直到后轮主滚筒和前轮滚筒完全停止，扭矩传感器实时记录扭矩T和转速n；通过扭矩传感器上的编码器脉冲计数器C制动，计算出实际制动距离SB；
D为后轮主滚筒的直径，单位m；C制动为内置编码器的脉冲数。
优选地，所述的编码器脉冲计数器运行1圈输出60个脉冲数C制动。
一种电动两轮车百公里能耗的测试方法，包括如下步骤：
1)先将被检电动两轮车在道路上行驶，直到被检电动两轮车靠纯电力无法行驶，将被检电动两轮车充电器插入带有电量计量插座上，充电完成后，测量并记录两轮电动车充电后电表记录的充电量G，单位kw.h；
2)检验员将被检电动两轮车人力推上电动两轮车性能检测装置电动两轮车性能检测装置的机械传动系统，将被检电动两轮车的后轮胎置于后轮主滚筒和后轮辅助滚筒之间，前轮胎处于前轮滚筒上；后轮主滚筒转动同时带动联轴器、扭矩传感器的转动轴、带动惯性飞轮和磁粉制动器同步转动；内置编码器的扭矩传感器检测扭矩T和转速n，惯性飞轮模拟电动自行车骑行时的动能，磁粉制动器模拟道路的滚动阻力，道路坡度以及空气阻力形成的负载；
所述的电动两轮车性能检测装置包括机械传动系统和控制采样系统；所述的机械传动系统主要包括同步齿形带及带轮、前轮滚筒、后轮主滚筒和后轮辅助滚筒；同步齿形带及带轮的一端通过传动轴与前轮滚筒连接，同步齿形带及带轮的另一端通过传动轴与后轮主滚筒连接，后轮主滚筒的后侧装有后轮辅助滚筒；所述的前轮滚筒、后轮主滚筒和后轮辅助滚筒都分别与传动轴连接，传动轴两端分别与两轴承连接，轴承设置在轴承座内；控制采样系统主要包括扭矩传感器、惯性飞轮、磁粉制动器和可编程控制器；磁粉制动器和惯性飞轮通过传动轴连接，惯性飞轮的传动轴的另一侧通过联轴器与扭矩传感器上传动轴的一侧相连，扭矩传感器上传动轴的另一侧通过联轴器与后轮主滚筒的传动轴相连；可编程控制器分别与扭矩传感器、磁粉制动器控制器、触摸屏和开关电源连接；磁粉制动器控制器与磁粉制动器连接；
3)检验员在电动两轮车性能检测装置的机械传动系统骑行过程中，通过扭矩传感器上的编码器脉冲计数器计数转速的脉冲信号，通过计数器计算出被检测电动两轮车的行驶里程H；
其中，H为被检测电动两轮车的行驶里程，单位为km；D为后轮主滚筒的直径，单位m；C为内置编码器的计数脉冲数；
4)计算百公里能耗G100
其中，G100为被检测电动两轮车的百公里能耗，单位为kmh/100km。
优选地，步骤1)充电完成后至少静置2个小时。
优选地，检验员按触摸显示屏的提示进行检测操作，在检测骑行过程中，电动自行车行的转速n，速度V，扭矩T，行驶距离H和百公里能耗G100数据以及所述数据与时间的动态曲线实时传递到显示屏上。
相对于现有技术，本发明具有如下优点：
1)本发明方法无需拆卸电动两轮车的电动机和电机控制器，也不需要接入其他的稳压电源和测试器件(电压或电流表等)可以直接在本装置上测定额定转速时的输出功率。
2)本发明方法是模拟实际路面的运行状态，所测定出来的电动机额定连续输出功率更能反应两轮电动车的功率输出状态。
3)本发明方法是模拟实际路面的运行状态，不仅可以测量电动机的连续输出功率，还可以测量电动机的最大功率，还可迅速辨别出车辆的续航里程。
4)通过测量电机的最大功率输出值，可以分析和比较电动两轮车电动机或控制器的工作状态的差异性以及电机的优劣。(例如间隔一段时间测量电机的功率和效率是否变化)
4)本发明方法具有模拟实际道路行驶的特点，不受外界环境因素影响，测量准确度高，重复性高，可以准确的判断制动初速度，制动距离的测试准确，具有可比性和重复性，避免了人工测试时制动速度和制动印迹的判断，影响测量制动距离的准确性。
5)采用本发明制动检测方法，电动车的整个行驶状态和制动状态都可以被记录和保存，方便对整个制动过程的数据进行跟踪分析，包括初速度，制动时间，制动力矩，制动距离等进行分析。
6)本发明方法对于同一辆车采用不同的电池驱动，也可以迅速比较出电池的新旧和好坏，为电动车辆的维护维修，以及电池的更替提供检测参考。
附图说明
图1为本发明电动两轮车性能检测装置的侧视图。
图2为本发明电动两轮车性能检测装置的俯视图。
图3为本发明电动两轮车性能检测装置的控制采样系统单元组成图。
图中示出：被检电动两轮车1、轮毂电机2、后轮胎3、前轮胎4、触摸显示屏5、同步齿形带及带轮6、轴承7、前轮滚筒8、后轮主滚筒9、后轮辅助滚筒10、联轴器11、内置编码器的扭矩传感器12、惯性飞轮13、磁粉制动器14、轴承座15、安装底座16、可编程控制器17，开关电源18、磁粉制动器控制器19。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限如此。
实施例1
一种电动两轮车额定连续输出功率检测方法，包括如下步骤：
第一步，检验员将被检电动两轮车1开上电动两轮车性能检测装置的机械传动系统，将后轮胎3(驱动轮)置于后轮主滚筒9和后轮辅助滚筒10之间，前轮胎4处于前轮滚筒8上；如图1-图3所示，电动两轮车性能检测装置包括机械传动系统和控制采样系统；其中，机械传动系统主要包括同步齿形带及带轮6、前轮滚筒8、后轮主滚筒9和后轮辅助滚筒10；同步齿形带及带轮6的一端通过传动轴与前轮滚筒8连接，同步齿形带及带轮6的另一端通过传动轴与后轮主滚筒9连接，后轮主滚筒9的后侧装有后轮辅助滚筒10。前轮滚筒8、后轮主滚筒9和后轮辅助滚筒10都分别与传动轴连接，传动轴两端分别与两轴承7连接，轴承7设置在轴承座15内；前轮滚筒8两端的轴承座15固定在地面上，后轮主滚筒9和后轮辅助滚筒10两端的轴承座15都固定在安装底座16上，安装底座16设置在地面上。控制采样系统主要包括内置编码器的扭矩传感器12、惯性飞轮13、磁粉制动器14和可编程控制器17；磁粉制动器14和惯性飞轮13通过传动轴连接，惯性飞轮13的传动轴的另一侧通过联轴器11与内置编码器的扭矩传感器12上传动轴的一侧相连，扭矩传感器12上传动轴的另一侧通过联轴器11与后轮主滚筒9的传动轴相连；可编程控制器17分别与内置编码器的扭矩传感器12、磁粉制动器控制器19、触摸屏5和开关电源18连接；磁粉制动器控制器19与磁粉制动器14连接。惯性飞轮13和磁粉制动器14相连的传动轴上两侧和惯性飞轮13和磁粉制动器14中间处分别设置有一个轴承7；后轮主滚筒9的传动轴、内置编码器的扭矩传感器12的传动轴、惯性飞轮13和磁粉制动器14相连的传动轴三轴共线。
由于被检电动两轮车1的前轮胎4和后轮胎3通过同步齿形带相连，轮毂电机2带动后轮主滚筒9和后轮辅助滚筒10一起转动，通过同步齿形带及带轮6带动前轮滚筒8转动，而置于前轮滚筒8上的前轮胎4也会跟着随动。因此被检电动两轮车1的前轮胎4和后轮胎3都在滚筒上转动起来。根据相对运动原理，这相当于被检电动两轮车1在道路上进行滚动骑行的状态。检验员按被检电动两轮车1正常操作，就可以在电动两轮车性能检测装置上模拟实际道路进行骑行。
可编程序控制器17(简称PLC)是以微处理器为核心的工业自动化控制装置，是一种数字运算操作的电子系统，可以进行内部存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。内置编码器的扭矩传感器12上的所测得的扭矩和转速的模拟信号通过AD模块传输到可编程控制17，根据测量值进行计算可以得到功率，能耗等计算值，同时根据转速传感器上的编码器脉冲计数器可以得到电动车辆的里程和制动距离等值。可编程控制器17还可以根据测量需要，通过DA模块输出的模拟电流控制磁粉制动器控制器19并进而控制和调整磁粉制动器14负载的大小变化，以达到模拟道路负载的作用。触摸显示屏5通过串口与可编程控制17相连接，触摸显示屏5既可以实时显示各测量和计算值，也方便程序的操作，显示和控制。
优选地，可编程控制器17采用的型号为YK-20MR-C，触摸屏的型号为YKHMI-S500A，磁粉制动器14的型号为FZA-100，磁粉制动器控制器的型号为ST-200，扭矩传感器12的型号为TH4803。
优选地，同步齿形带及带轮6的齿形带为H型，带轮为铝合金材料，硬度为25H，节径为101.06MM；轮滚筒8的材料为45号钢，直径为120～180mm；后轮主滚筒9的材料为45号钢，直径为120～180mm；后轮辅助滚筒10的材料为45号钢，直径120～180mm；惯性飞轮13的材料为铸铁HT2500，重约20Kg。
后轮主滚筒9转动同时带动联轴器11、扭矩传感器12的转动轴、带动惯性飞轮13和磁粉制动器14的同步转动；内置编码器的扭矩传感器12用来检测扭矩T和转速n，惯性飞轮13模拟电动自行车骑行时的动能，磁粉制动器14模拟道路的滚动阻力，道路坡度以及空气阻力等形成的负载；磁粉制动器14是通过加载电流磁化粉末，达到提供阻力矩的作用，在磁粉制动器的工作范围内，电流的大小与阻力矩成线性变化关系。
第二步，检验员在电动两轮车性能检测装置的机械传动系统骑行过程中，电动两轮车检验员调整电动自行车，使电动两轮车以最高的速度行驶在检测实验台上，同时可编程控制器17(PLC)控制磁粉制动器14作为负载，逐渐增加阻力矩，由于阻力矩增加会造成电动两轮车电动机转速的下降。当阻力矩达到一定时，电动车的行驶速度降到25km/h时(新国标规定的最高速度)，则可编程控制器17停止加载，让阻力矩保持恒定，此时功率基本保持不变。保持以上状态运行2-3分钟。在整个检测过程中内置编码器的扭矩传感器12将的扭矩T和转速n的实时信号传送到可编程控制器17，由可编程控制器17进行数据处理，按照如下公式计算得到功率：
P为轮毂电机的额定连续输出功率，单位W；T为后轮主滚筒上所受的扭矩，单位NM；n为后轮主滚筒的转速，单位rpm。
进而可得到即时功率随时间变化的曲线。可编程控制器17(PLC)自动输出，保存和显示，稳定运行状态下(2-3分钟)的功率，即为电动两轮车额定连续输出功率。
国标规定：电动两轮车的电机功率不能超过400W。通过实时记录的功率，就可以判断电机的功率大小是否超标。
现有技术电动机测试功率的方法是将轮毂电机拆卸下来，通过导线将电源，被测电机，电压表和电流表形成回路，通过测量出电压U和电流I来计算出功率P＝U·I。该方法由于要将轮毂电机拆卸，导致测试时间长，成本高。
本发明一种电动两轮车额定连续输出功率检测方法无需拆卸电机，可以简便，快速，直接的对电动两轮自行车进行整车功率测试。采用滚筒传动的过程中，由于会有一些能量的损耗。在此机械传动系统中如图2所示，共计9个轴承，两个联轴器，一对带轮转动。取一个轴承的效率99.5％，一个联轴器的效率99％，一对带轮的效率97％，则电动两轮车性能检测装置的机械传动系统的效率系数η：
η＝0.9959×0.992×0.97＝0.91
本实施例可以将传动系统的效率考虑到最终的计算结果中去，确保结果的准确性。
上式中，P实际：为轮毂电机的实际消耗功率(W)；P实测：为本装置根据带编码器的扭矩传感器测得的T(扭矩)和n(转速rpm)实测功率(W)。
实施例2
一种电动两轮车整车制动性能测试方法，包括如下步骤：
第一步，检测时，检验员将被检电动两轮车1开上电动两轮车性能检测装置电动两轮车性能检测装置的机械传动系统，将被检电动两轮车1的后轮胎3(驱动轮)置于后轮主滚筒9和后轮辅助滚筒10之间，前轮胎4处于前轮滚筒8上。由于被检电动两轮车1的后轮胎3和前轮胎4通过同步齿形带及带轮6相连，轮毂电机2带动后轮胎3转动，后轮胎3带动后轮主滚筒9和后轮辅助滚筒10一起转动，通过同步齿形带及带轮6带动前轮滚筒8转动，根据相对运动原理，这相当于电动两轮车在道路上进行滚动骑行的状态；检验员按被检电动两轮车正常操作，就可以模拟实际道路进行骑行。
后轮主滚筒9转动同时带动联轴器11、扭矩传感器12、惯性飞轮13和磁粉制动器14的同步转动。内置编码器的扭矩传感器12用来检测扭矩T和转速n，惯性飞轮13模拟电动自行车骑行时的动能，磁粉制动器14是通过加载电流来磁化粉末，达到提供阻力矩的作用，在磁粉制动器的工作范围内，电流的大小与制动阻力矩成线性变化关系。用来模拟道路的滚动阻力，道路坡度以及空气阻力等负载。
检验员按显示屏5的提示进行检测操作，在试验台上的检测骑行过程中，电动自行车行驶参数：转速n，速度V，扭矩T，行驶距离H，制动距离等数据和曲线，都会时时传递到显示屏5上。
第二步，检验员在试验台骑行过程中，磁粉制动器14作为负载，模拟一般道路上的阻力，阻力是滚动阻力、道路坡度形成的重力与空气阻力之和，检验员驾驶电动两轮车的制动检测实验台上行驶，这时后轮主滚筒9带动扭矩传感器12，转动飞轮13和磁粉制动器14(负载)等转动。
第三步，电动两轮车后轮胎3和前轮胎4的制动器同时全制动，直到后轮主滚筒9和前轮滚筒8完全停止，扭矩传感器12实时记录扭矩T和转速n；通过扭矩传感器12上的编码器脉冲计数器(1圈60个脉冲)计数器计算出实际制动距离SB。
D为后轮主滚筒的直径，单位m；C制动为内置编码器的计数脉冲数。
制动原理：检验员驾驶被检电动两轮车1以速度V在骑行。开始制动，后轮胎3的制动器产生的制动力矩会传递到后轮主滚筒9上，同时前轮胎4制动器产生的制动力也会通过齿形带的拖动力传递到后轮主滚筒9上。
在制动前，电动自行车在骑行过程中，扭矩传感器记录的扭矩为“正值”即电动两轮车的电动机通电以保证电动车驱动机械传动装置转动，电动机提供的扭矩包括骑行中的滚动阻力，空气阻力等，此时扭矩传感器12(包含内置编码器)的检测数据信号扭矩为“正”。制动时，两轮电动车会自动切断电动机电源，电动车制动器所产生的制动力矩，会通过后轮主滚筒9，传递到扭矩传感器12上，此时的扭矩检测信号为“负”。由于整个机械传动装置包括惯性飞轮13的惯量，经过一段时间，整个机械传动装置才会停止转动。在制动过程中PLC可以通过扭矩检测信号为“负”的时间那一刻，开始对扭矩传感器的内置编码器进行计数，直到转速为“0”时，则编码器所计数C制动，通过计算可以得到制动距离。
制动距离:
其中：D：滚筒的直径(M)；
C制动：从制动开始到停止时的计数结果存储在计数器C制动，编码器转动1圈有60个脉冲。
由上可见，本实施例不仅可以检测任意骑行速度下的制动距离，还可以检测制动力矩的大小。
国家标准要求电动自行车以20km/h速度行驶，其干态制动距离不超过4m，湿态制动距离不超过15m；本实施例测试所得的实际制动距离SB可以与该标准比较，判别电动自行车的制动性能，当然，实际制动距离SB本身就可以作为制动性能判别因素。
实施例3
一种电动两轮车百公里能耗的测试方法，包括如下步骤：
第一步，先将被检电动两轮车1在正常道路上行驶，直到被检电动两轮车1靠纯电力无法行驶，这时将被检电动两轮车1充电器插入带有电量计量插座上，充电完成后(至少静置2个小时)，测量并记录两轮电动车充电后电表说记录的充电量G，单位kw.h(度)。
第二步，检验员将被检电动两轮车1人力推上电动两轮车性能检测装置电动两轮车性能检测装置的机械传动系统(为了测试的准确性，测试时才用电池里的能量)，将被检电动两轮车1的后轮胎3(驱动轮)置于后轮主滚筒9和后轮辅助滚筒10之间，前轮胎4处于前轮滚筒8上。由于被检电动两轮车1的后轮胎3和前轮胎4通过同步齿形带及带轮6相连，轮毂电机2带动后轮胎3转动，后轮胎3带动后轮主滚筒9和后轮辅助滚筒10一起转动，通过同步齿形带及带轮6带动前轮滚筒8转动，根据相对运动原理，这相当于电动两轮车在道路上进行滚动骑行的状态；检验员按被检电动两轮车正常操作，就可以模拟实际道路进行骑行。
后轮主滚筒9转动同时带动联轴器11、扭矩传感器12、惯性飞轮13和磁粉制动器14的同步转动。内置编码器的扭矩传感器12用来检测扭矩T和转速n，惯性飞轮13模拟电动自行车骑行时的动能，磁粉制动器14是通过加载电流来磁化粉末，达到提供制动阻力矩的作用，在磁粉制动器的工作范围内，电流的大小与制动阻力矩成线性变化关系。用来模拟道路的滚动阻力，道路坡度以及空气阻力等负载。
检验员按触摸显示屏5的提示进行检测操作，在检测骑行过程中，电动自行车行驶参数：转速n，速度V，扭矩T，行驶距离H和百公里能耗G100等数据以及数据与时间的动态曲线实时传递到显示屏5上。
第三步，检验员在电动两轮车性能检测装置的机械传动系统骑行过程中，通过扭矩传感器12上的编码器脉冲计数器计数转速的脉冲信号，转动1圈有60个脉冲，通过计数器计算出被检测电动两轮车的行驶里程H；
其中，H为被检测电动两轮车的行驶里程，单位为km；D为后轮主滚筒的直径，单位m；C为内置编码器的计数脉冲数；
第三步，计算百公里能耗G100
其中，G100为被检测电动两轮车的百公里能耗，单位为kmh/100km；G为两轮电动车充电后电表说记录的充电量，单位km.h(度)。
经过上述测试后，可以与标准规定，电动自行车以纯电动状态下，100Km的能量消耗不应大于1.2KWh；电动自行车的充电完成后，在纯电动状态下，至少行驶25km。
需要说明的是，本发明不受上述实施方式的限制，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保护范围内；本发明要求保护范围由权利要求书界定。
Claims (8)
1.一种电动两轮车额定连续输出功率检测的方法，其特征在于包括如下步骤：
1)检验员将被检电动两轮车开上电动两轮车性能检测装置的机械传动系统，将后轮胎置于后轮主滚筒和后轮辅助滚筒之间，前轮胎处于前轮滚筒上；后轮主滚筒转动同时带动联轴器、扭矩传感器的转动轴、带动惯性飞轮和磁粉制动器同步转动；内置编码器的扭矩传感器用来检测扭矩T和转速n，惯性飞轮模拟电动自行车骑行时的动能，磁粉制动器模拟道路的滚动阻力，道路坡度以及空气阻力形成的负载；
所述的电动两轮车性能检测装置包括机械传动系统和控制采样系统；所述的机械传动系统主要包括同步齿形带及带轮、前轮滚筒、后轮主滚筒和后轮辅助滚筒；同步齿形带及带轮的一端通过传动轴与前轮滚筒连接，同步齿形带及带轮的另一端通过传动轴与后轮主滚筒连接，后轮主滚筒的后侧装有后轮辅助滚筒；所述的前轮滚筒、后轮主滚筒和后轮辅助滚筒都分别与传动轴连接，传动轴两端分别与两轴承连接，轴承设置在轴承座内；控制采样系统主要包括扭矩传感器、惯性飞轮、磁粉制动器和可编程控制器；磁粉制动器和惯性飞轮通过传动轴连接，惯性飞轮的传动轴的另一侧通过联轴器与扭矩传感器上传动轴的一侧相连，扭矩传感器上传动轴的另一侧通过联轴器与后轮主滚筒的传动轴相连；可编程控制器分别与扭矩传感器、磁粉制动器控制器、触摸屏和开关电源连接；磁粉制动器控制器与磁粉制动器连接；
2)检验员在电动两轮车性能检测装置的机械传动系统骑行过程中，电动两轮车检验员调整电动自行车，使电动两轮车以最高的速度行驶在检测实验台上，同时可编程控制器控制磁粉制动器作为负载，逐渐增加阻力矩，阻力矩增加造成电动两轮车电动机转速的下降；当阻力矩使得电动两轮车的行驶速度降到25km/h时，可编程控制器停止加载，让阻力矩保持恒定，功率保持不变下运行2-3分钟；内置编码器的扭矩传感器将的扭矩T和转速n的实时信号传送到可编程控制器，由可编程控制器进行数据处理，按照如下公式计算得到电动两轮车额定连续输出功率P：
P为电动两轮车额定连续输出功率，单位W；T为后轮主滚筒上所受的扭矩，单位NM；n为后轮主滚筒的转速，单位rpm。
2.根据权利要求1所述的电动两轮车额定连续输出功率检测的方法，其特征在于，所述的可编程控制器绘制即时功率随时间变化的曲线，并输出，保存和显示。
3.根据权利要求1所述的电动两轮车额定连续输出功率检测的方法，其特征在于，所述的电动两轮车额定连续输出功率P为实际消耗功率P实际；
P实测为根据带编码器的扭矩传感器测得的实测功率，η为电动两轮车性能检测装置的机械传动系统的效率系数，为0.91。
4.一种电动两轮车整车制动性能测试方法，其特征在于包括如下步骤：
1)检验员将被检电动两轮车开上电动两轮车性能检测装置的机械传动系统，将后轮胎置于后轮主滚筒和后轮辅助滚筒之间，前轮胎处于前轮滚筒上；后轮主滚筒转动同时带动联轴器、扭矩传感器的转动轴、带动惯性飞轮和磁粉制动器同步转动；内置编码器的扭矩传感器检测扭矩T和转速n，惯性飞轮模拟电动自行车骑行时的动能，磁粉制动器模拟道路的滚动阻力，道路坡度以及空气阻力形成的负载；
所述的电动两轮车性能检测装置包括机械传动系统和控制采样系统；所述的机械传动系统主要包括同步齿形带及带轮、前轮滚筒、后轮主滚筒和后轮辅助滚筒；同步齿形带及带轮的一端通过传动轴与前轮滚筒连接，同步齿形带及带轮的另一端通过传动轴与后轮主滚筒连接，后轮主滚筒的后侧装有后轮辅助滚筒；所述的前轮滚筒、后轮主滚筒和后轮辅助滚筒都分别与传动轴连接，传动轴两端分别与两轴承连接，轴承设置在轴承座内；控制采样系统主要包括扭矩传感器、惯性飞轮、磁粉制动器和可编程控制器；磁粉制动器和惯性飞轮通过传动轴连接，惯性飞轮的传动轴的另一侧通过联轴器与扭矩传感器上传动轴的一侧相连，扭矩传感器上传动轴的另一侧通过联轴器与后轮主滚筒的传动轴相连；可编程控制器分别与扭矩传感器、磁粉制动器控制器、触摸屏和开关电源连接；磁粉制动器控制器与磁粉制动器连接；
2)检验员在试验台骑行过程中，磁粉制动器作为负载，模拟道路上的阻力，阻力是滚动阻力、道路坡度形成的重力与空气阻力之和，检验员驾驶电动两轮车的制动检测实验台上行驶，后轮主滚筒带动扭矩传感器，转动飞轮和磁粉制动器转动；
3)电动两轮车后轮胎和前轮胎的制动器同时全制动，直到后轮主滚筒和前轮滚筒完全停止，扭矩传感器实时记录扭矩T和转速n；通过扭矩传感器上的编码器脉冲计数器C制动，计算出实际制动距离SB；
D为后轮主滚筒的直径，单位m；C制动为内置编码器的脉冲数。
5.根据权利要求4所述的电动两轮车整车制动性能测试方法，其特征在于所述的编码器脉冲计数器运行1圈输出60个脉冲数C制动。
6.一种电动两轮车百公里能耗的测试方法，其特征在于包括如下步骤：
1)先将被检电动两轮车在道路上行驶，直到被检电动两轮车靠纯电力无法行驶，将被检电动两轮车充电器插入带有电量计量插座上，充电完成后，测量并记录两轮电动车充电后电表记录的充电量G，单位kw.h；
2)检验员将被检电动两轮车人力推上电动两轮车性能检测装置电动两轮车性能检测装置的机械传动系统，将被检电动两轮车的后轮胎置于后轮主滚筒和后轮辅助滚筒之间，前轮胎处于前轮滚筒上；后轮主滚筒转动同时带动联轴器、扭矩传感器的转动轴、带动惯性飞轮和磁粉制动器同步转动；内置编码器的扭矩传感器检测扭矩T和转速n，惯性飞轮模拟电动自行车骑行时的动能，磁粉制动器模拟道路的滚动阻力，道路坡度以及空气阻力形成的负载；
所述的电动两轮车性能检测装置包括机械传动系统和控制采样系统；所述的机械传动系统主要包括同步齿形带及带轮、前轮滚筒、后轮主滚筒和后轮辅助滚筒；同步齿形带及带轮的一端通过传动轴与前轮滚筒连接，同步齿形带及带轮的另一端通过传动轴与后轮主滚筒连接，后轮主滚筒的后侧装有后轮辅助滚筒；所述的前轮滚筒、后轮主滚筒和后轮辅助滚筒都分别与传动轴连接，传动轴两端分别与两轴承连接，轴承设置在轴承座内；控制采样系统主要包括扭矩传感器、惯性飞轮、磁粉制动器和可编程控制器；磁粉制动器和惯性飞轮通过传动轴连接，惯性飞轮的传动轴的另一侧通过联轴器与扭矩传感器上传动轴的一侧相连，扭矩传感器上传动轴的另一侧通过联轴器与后轮主滚筒的传动轴相连；可编程控制器分别与扭矩传感器、磁粉制动器控制器、触摸屏和开关电源连接；磁粉制动器控制器与磁粉制动器连接；
3)检验员在电动两轮车性能检测装置的机械传动系统骑行过程中，通过扭矩传感器上的编码器脉冲计数器计数转速的脉冲信号，通过计数器计算出被检测电动两轮车的行驶里程H；
其中，H为被检测电动两轮车的行驶里程，单位为km；D为后轮主滚筒的直径，单位m；C为内置编码器的计数脉冲数；
4)计算百公里能耗G100
其中，G100为被检测电动两轮车的百公里能耗，单位为kmh/100km。
7.根据权利要求6所述的电动两轮车百公里能耗的测试方法，其特征在于，步骤1)充电完成后至少静置2个小时。
8.根据权利要求6所述的电动两轮车百公里能耗的测试方法，其特征在于，检验员按触摸显示屏的提示进行检测操作，在检测骑行过程中，电动自行车行的转速n，速度V，扭矩T，行驶距离H和百公里能耗G100数据以及所述数据与时间的动态曲线实时传递到显示屏上。
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