CN110320887A - 一种水泵驱动电机及控制器的高温试验系统 - Google Patents

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张佳卉
刘洋
邵春鸣
刘江权
石军
曹元福
赵春伟
周丽
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    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

本发明公开了一种水泵驱动电机及控制器的高温试验系统，该系统包括驱动电机、控制器、水泵、散热器、电加热箱和控制及数据采集单元，其中驱动电机和控制器为待测器件；水泵和散热器通过管路连接形成闭式循环管路，水泵由驱动电机驱动；水泵出水口与散热器之间的管路上连接温度传感器、压力传感器、电子阀门和流量计，水泵回水口与散热器之间的管路上也安装压力传感器；驱动电机和控制器分别安装于环境温度可控的电加热箱内；控制及数据采集单元同时连接驱动电机和控制器，控制及数据采集单元监控和记录控制器输入电流和电压、控制器芯片温度、驱动电机的电机轴端温度，通过系统运行时间确定驱动电机和控制器的高温试验测试情况。

Description

一种水泵驱动电机及控制器的高温试验系统
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种水泵驱动电机及控制器的高温试验测试系统。
背景技术
在车辆的实际使用中，随路面和环境等诸多因素的影响，车辆的工况是持续变化的，传统的冷却系统水泵由发动机驱动，其转速受发动机运行工况的限制，不能动态响应车辆行驶时的瞬态变化，造成了系统能力的浪费和耗功比增加，不利于发动机的可靠工作。因此，随着电驱动技术的不断发展，水泵驱动由原先的发动机机械驱动向电驱动方向发展，高集成式电子水泵研究将是未来新能源汽车领域的重要研究内容之一，开发高效紧凑、重量轻、体积小、可靠性高的电驱动水泵是新能源汽车技术领域中不可或缺的重要研究内容。
目前水泵驱动电机及控制器的高温试验，给电机加载荷多采用负载电机反拖的形式。如果负载电机与被测电机工作在同一个控制模式，会对电机传动轴产生一个很大的冲击扭矩，反拖冲击可能会引起被测电机、负载电机、扭矩转速传感器的损坏，甚至引发安全事故。另外，采用电机反拖模拟负载的形式与实车工况下水泵驱动电机的负载误差较大，试验精度较低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种水泵驱动电机及控制器的高温试验系统，能够满足新能源汽车冷却系统中水泵驱动电机和控制器的设计研发的需求。
一种水泵驱动电机及控制器的高温试验系统，该系统包括驱动电机、控制器、水泵、散热器、膨胀水箱、电加热箱和控制及数据采集单元，其中驱动电机和控制器为待测器件；
所述水泵和散热器通过管路连接形成闭式循环管路，水泵由驱动电机驱动，控制器与驱动电机电连接；水泵与散热器之间串联膨胀水箱，水泵出水口与散热器之间的管路上连接温度传感器、压力传感器、电子阀门和流量计，水泵回水口与散热器之间的管路上也安装压力传感器；驱动电机安装于环境温度可控制在105℃的电加热箱内、控制器安装于环境温度可控制在85℃的电加热箱内；控制及数据采集单元同时连接驱动电机和控制器，控制及数据采集单元监控和记录控制器输入电流和电压、控制器芯片温度、驱动电机的电机轴端温度，通过系统运行时间确定驱动电机和控制器的高温试验测试情况。
进一步地，所述电加热箱的壁面上设置壁温传感器和百叶窗，通过顶部设置的百叶窗调节电加热箱内温度。
进一步地，还包括冷却风扇，所述冷却风扇与散热器集成在一起。
进一步地，所述散热器和膨胀水箱上分别设置有蒸汽口，用于排走水系循环中产生的气体。
进一步地，所述电子阀门用于调节水泵的进出口流量和压力，通过电子阀门的开度确定驱动电机加载载荷。
进一步地，所述膨胀水箱下部设有补水口，用于给水泵补水。
有益效果：
1、本发明将待测试的驱动电机和控制器分别置于不同温度的电加热箱内，直接利用水泵驱动工质进行加载，台架连接简便，载荷控制精确，试验安全性较高。
2、本发明的电加热箱的壁面上设置壁温传感器和百叶窗，通过顶部设置的百叶窗调节电加热箱内温度，具有调节控制方便的特点。
3、本发明通过电子阀门来调节水泵的进出口流量和压力，以此确定电机加载载荷，可以实现载荷的精确调节，得到准确的试验数据。
附图说明
图1为本发明水泵驱动电机及控制器的高温试验系统组成原理图。
其中，1-驱动电机、2-控制器、3-水泵、4-电加热箱Ⅰ、5-电加热箱Ⅱ、6-壁温传感器Ⅰ、7-壁温传感器Ⅱ、8-百叶窗Ⅰ、9-百叶窗Ⅱ、10-散热器、11-冷却风扇、12-膨胀水箱、13-流量计、14-电子阀门、15-温度传感器、16-压力传感器Ⅰ、17-压力传感器Ⅱ、18-控制及数据采集单元。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如附图1所示，本发明提供了一种水泵驱动电机及控制器的高温试验系统，该试验系统将待测试驱动电机1、水泵3、散热器10、膨胀水箱12、流量计13、电子阀门14、压力传感器Ⅰ16、压力传感器Ⅱ17、温度传感器15通过管路连接后组成闭式循环系统；
其中，膨胀水箱12串联在水泵3与散热器10之间，膨胀水箱12的下部设有补水口，用于给水泵3补水。水泵3出水口与散热器10之间的管路上连接温度传感器15、压力传感器Ⅰ16、电子阀门14和流量计13，水泵回水口与散热器10之间的管路上安装压力传感器Ⅱ17；
待测试驱动电机1安装于环境温度可控制在105℃的电加热箱Ⅰ4内、待测试控制器2安装于环境温度可控制在85℃的电加热箱Ⅱ5内。
控制及数据采集单元18同时连接驱动电机和控制器，控制及数据采集单元18监控和记录控制器2输入的电流和电压、控制器2芯片温度、驱动电机1的电机轴端温度，通过系统运行时间确定驱动电机1和控制器2的高温试验测试情况。
电加热箱Ⅰ4、电加热箱Ⅱ5的壁面上分别设置壁温传感器Ⅰ6和壁温传感器Ⅱ7，通过各自顶部设置的百叶窗Ⅰ8、百叶窗Ⅱ9调节箱内温度。
散热器10与冷却风扇11集成在一起，散去试验中产生的热量。
散热器10和膨胀水箱12上分别设置有蒸汽口，用于排走水系循环中产生的气体。
电子阀门14用来调节水泵3的进出口流量和压力，以此确定电机加载载荷。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水泵驱动电机及控制器的高温试验系统，其特征在于，该系统包括驱动电机、控制器、水泵、散热器、膨胀水箱、电加热箱和控制及数据采集单元，其中驱动电机和控制器为待测器件；
所述水泵和散热器通过管路连接形成闭式循环管路，水泵由驱动电机驱动，控制器与驱动电机电连接；水泵与散热器之间串联膨胀水箱，水泵出水口与散热器之间的管路上连接温度传感器、压力传感器、电子阀门和流量计，水泵回水口与散热器之间的管路上也安装压力传感器；驱动电机安装于环境温度可控制在105℃的电加热箱内、控制器安装于环境温度可控制在85℃的电加热箱内；控制及数据采集单元同时连接驱动电机和控制器，控制及数据采集单元监控和记录控制器输入电流和电压、控制器芯片温度、驱动电机的电机轴端温度，通过系统运行时间确定驱动电机和控制器的高温试验测试情况。
2.如权利要求1所述的水泵驱动电机及控制器的高温试验系统，其特征在于，所述电加热箱的壁面上设置壁温传感器和百叶窗，通过顶部设置的百叶窗调节电加热箱内温度。
3.如权利要求1或2所述的水泵驱动电机及控制器的高温试验系统，其特征在于，还包括冷却风扇，所述冷却风扇与散热器集成在一起。
4.如权利要求3所述的水泵驱动电机及控制器的高温试验系统，其特征在于，所述散热器和膨胀水箱上分别设置有蒸汽口，用于排走水系循环中产生的气体。
5.如权利要求1所述的水泵驱动电机及控制器的高温试验系统，其特征在于，所述电子阀门用于调节水泵的进出口流量和压力，通过电子阀门的开度确定驱动电机加载载荷。
6.如权利要求1所述的水泵驱动电机及控制器的高温试验系统，其特征在于，所述膨胀水箱下部设有补水口，用于给水泵补水。
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