CN110864915A - 一种电动汽车动力总成试验系统 - Google Patents

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陈子晃
赵明
刘心文
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FJ Motor Group Yudo New Energy Automobile Co Ltd
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    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • 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
    • G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks

Abstract

本发明提供一种电动汽车动力总成试验系统，包括驾驶员输入模块、整车控制器、电机控制器、BMS、电力测功机、转矩传感器和电参数测量装置，驾驶员输入模块与整车控制器通信连接，所述整车控制器与电机控制器及BMS通信连接，电机控制器与BMS与电动汽车动力总成通信连接；电力测功机与电动汽车动力总成传动连接，用于接收电动汽车动力总成的输出数据，电参数测量装置与电机控制器通信连接，用于接收BMS向电机控制器发送的信号及电机控制器向电动汽车动力总成发送的输出信号。使得可以直接通过驾驶员输入模块实现电动汽车动力总成的性能试验、效率试验、控制策略试验、部分道路试验，操作简单，工作效率高。

Description

一种电动汽车动力总成试验系统
技术领域
本技术方案涉及动力总成试验系统，尤其涉及一种电动汽车动力总成试验系统。
背景技术
在现有的电动汽车动力总成试验系统中，授权公告号为CN 101923006 B的发明通过两台电力测功机对纯电动汽车动力总成的动力输出进行测量。根据纯电动电机总成、变速箱总成的安装方式和固定位置将纯电动动力总成安装在试验台架上，纯电动动力总成通过传动轴、连接法兰与两台电力测功机相连，再连接各部件控制器、冷却系统、电参数测试仪及其他部件等，并调试整个系统通讯，利用该台架可以进行如下试验：纯电动动力总成系统功能验证试验、纯电动动力总成各项性能试验、纯电动动力总成道路工况下各项试验。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题：缺乏对整车控制的试验功能；缺乏道路模拟试验功能。
发明内容
为此，需要提供了一种既能解决缺乏整车实验功能和和道路模拟试验功能的问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种电动汽车动力总成试验系统，包括驾驶员输入模块、整车控制器、电机控制器、BMS、电力测功机、转矩传感器和电参数测量装置；
所述驾驶员输入模块与整车控制器通信连接；
所述整车控制器与电机控制器及BMS通信连接；
所述电机控制器与BMS与电动汽车动力总成通信连接；
所述电力测功机与电动汽车动力总成传动连接，用于接收电动汽车动力总成的输出数据；
所述电参数测量装置与电机控制器通信连接，用于接收BMS向电机控制器发送的信号及电机控制器向电动汽车动力总成发送的输出信号。
作为本发明的一种优选结构，所述BMS向电机控制器发送的信号及电机控制器向电动汽车动力总成发送的输出信号包括电压、电流、频率和功率因数。
作为本发明的一种优选结构，还包括测功机调节装置，所述测功机调节装置包括蜗杆，所述蜗杆与电力测功机螺纹连接，用于带动电力测功机沿蜗杆的长度方向移动。
作为本发明的一种优选结构，所述电力测功机与电动汽车动力总成通过传动轴连接。
作为本发明的一种优选结构，还包括弹性联轴器，所述弹性联轴器传动连接于电动汽车动力总成与电力测功机之间。
作为本发明的一种优选结构，所述电动汽车动力总成包括电机和减速器。
作为本发明的一种优选结构，还包括冷却装置，所述冷却装置通过管路与电机控制器及电机相互连通。
作为本发明的一种优选结构，所述电力测功机包括转速传感器。
作为本发明的一种优选结构，所述BMS与动力电池包相连接。
作为本发明的一种优选结构，所述驾驶员输入模块的输出信号包括油门、刹车和挡位信号。
区别于现有技术，上述技术方案包括驾驶员输入模块、整车控制器、电机控制器、BMS、电力测功机、转矩传感器和电参数测量装置；所述驾驶员输入模块与整车控制器通信连接；所述整车控制器与电机控制器及BMS通信连接；所述电机控制器与BMS与电动汽车动力总成通信连接；所述电力测功机与电动汽车动力总成传动连接，用于接收电动汽车动力总成的输出数据；所述电参数测量装置与电机控制器通信连接，用于接收BMS向电机控制器发送的信号及电机控制器向电动汽车动力总成发送的输出信号。
整车控制系统分别与驾驶员输入模块、电机控制器以及BMS相连接，使得可以直接通过驾驶员输入模块实现电动汽车动力总成的性能试验、效率试验、控制策略试验、部分道路试验，操作简单，工作效率高。
附图说明
图1为具体实施方式一种电动汽车动力总成试验系统的结构示意图；
图2为具体实施方式一种测功机调节装置的结构示意图。
附图标记说明：
1、驾驶员输入模块；
2、整车控制器；
3、电机控制器；
4、BMS；
5、冷却装置；
6、电参数测量装置；
7、电力测功机；
8、转矩传感器；
9、弹性连轴器；
10、传动轴；
11、减速器；
12、电机；
13、蜗杆。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请一并参阅图1以及图2，本实施例提供一种电动汽车动力总成试验系统，包括驾驶员输入模块1、整车控制器2、电机控制器3、BMS4、电力测功机7、转矩传感器8和电参数测量装置；
所述驾驶员输入模块1与整车控制器2通信连接，其中驾驶员输入模块1包括油门、刹车和档位，用于读取油门踩下的行程，是否踩刹车以及挂入的档位情况等；
所述整车控制器2与电机控制器3及BMS4通信连接，其中BMS4还与动力电池包相连接，供电方式可以为电池包，也可以通过导线直连电源，例如直接接插座，交流电转为直流电直接进行供电的方式，整车控制器2接受并处理驾驶员输入模块1发出的油门、刹车和挡位信号，同时接收并处理动力电池包和BMS4的信号，根据驾驶员的请求对电机控制器3发出转矩请求。所述整车控制器2直接或者间接控制电机控制器3的启动、运行、以及电动车BMS4等核心控制器件的运作，其承担了数据交换、安全管理、驾驶员意图解释、能量流管理的任务。
进一步地，在其他的实施例中，整车控制器2还可以写入带有控制策略的程序，不同的控制策略对信号的处理方式和处理结果不同。
所述电机控制器3与BMS4与电动汽车动力总成通信连接，其中所述电动汽车动力总成包括电机和减速器，所述电机控制器3根据档位、油门、刹车等指令，将动力电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能，来控制电动汽车的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态，或者将帮助电动汽车刹车，并将部分刹车能量存储到动力电池中。
在本实施例中，所述电机控制器3接收整车控制器2的转矩请求，根据请求指令将动力电池的直流电逆变成三相交流电输出给电机，电机将电能转化为机械能，即输出转速和转矩。
所述电力测功机7与电动汽车动力总成传动连接，用于接收电动汽车动力总成的输出数据，在本实施例中，所述电力测功机7与所述电动汽车动力总成是通过传动轴10连接，在其他的实施例中，还可以通知其他能够实现传动连接的方式实现，进一步地，所述电力测功机7还包括弹性联轴器9，所述弹性联轴器9传动连接于电动汽车动力总成与电力测功机7之间，用于适应各种偏差和精确传递扭矩，弹性联轴器9具体可以是螺旋槽型弹性联轴器9，也可以是平行槽型弹性联轴器9。
所述电参数测量装置6与电机控制器3通信连接，用于接收BMS4向电机控制器3发送的信号及电机控制器3向电动汽车动力总成发送的输出信号，其中BMS4向电机控制器3发送的信号及电机控制器3向电动汽车动力总成发送的输出信号包括电压、电流、频率和功率因数。
如图2所示，还包括测功机调节装置，所述测功机调节装置包括蜗杆13，所述蜗杆13与电力测功机7螺纹连接，用于带动电力测功机7沿蜗杆13的长度方向移动。在本实施例中，蜗杆13通过地脚螺栓固定在试验台地面，蜗杆13通过螺栓与电力测功机7连接，通过转动蜗杆13，电力测功机7水平推动或拉动，使得能够适应不同轮距车型的动力总成。
进一步地，所述电动汽车动力总成试验系统还包括冷却装置5，所述冷却装置5通过管路与电机控制器3及电机相互连通。通过管道中的冷却液，对电机控制器3和电机进行降温冷却，使其能够保持合适的温度进行工作。
进一步地，所述电力测功机7连接转速传感器和转矩传感器8，电动汽车动力总成固定在试验台上，减速器输出端与左、右传动轴相连，具体的，传动轴10通过弹性联轴器9与电力测功机7相连，弹性联轴器9和电力测功机7之间安装有转矩传感器8，测功机7轴端安装有转速传感器，转速传感器间接与传动轴传动连接。所述转速传感器用于测量传动轴10的转速，所述转矩传感器8用于测量传动轴10的转矩。通过通过计算公式Pout＝(nLTL/9550)+(nRTR/9550)可计算出左右传动轴10输出的机械功率。
所述电参数测量装置6可以测量电机控制器3输入端和输出的电参数，包括电压、电流、频率、功率因数等。通过计算公式Pin＝Udc·Idc可计算出电机控制器3输入的电功率。通过计算公式P’out＝√3Uac·Iac可计算出电机控制器3输出的电功率。
进一步可以得出
电机控制器3效率ηmcu＝P’out/Pin×100％；系统效率ηsys＝Pout/Pin×100％
通过公式F＝A+BV+CV2进行道路阻力模拟，得到目标车速V。其中，A、B、C为车辆滑行拟合系数。
通过公式n＝60V/(2πr×3.6)得到电力测功机7转速目标值n(单位是r/min)，其中，r为车轮半径(单位是m)。
该公式系统的综合考虑全道路工况下的风阻、坡道阻力、道路阻力等的影响，使得道路阻力模拟更贴合实际阻力。
区别于现有技术，上述技术方案包括驾驶员输入模块1、整车控制器2、电机控制器3、BMS4、电力测功机7、转矩传感器8和电参数测量装置6；所述驾驶员输入模块1与整车控制器2通信连接；所述整车控制器2与电机控制器3及BMS4通信连接；所述电机控制器3与BMS4与电动汽车动力总成通信连接；所述电力测功机7与电动汽车动力总成传动连接，用于接收电动汽车动力总成的输出数据；所述电参数测量装置6与电机控制器3通信连接，用于接收BMS4向电机控制器3发送的信号及电机控制器3向电动汽车动力总成发送的输出信号。
整车控制系统分别与驾驶员输入模块1、电机控制器3以及BMS4相连接，使得可以直接通过驾驶员输入模块1实现电动汽车动力总成的性能试验、效率试验、控制策略试验、部分道路试验，操作简单，工作效率高。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车动力总成试验系统，其特征在于，包括驾驶员输入模块、整车控制器、电机控制器、BMS、电力测功机、转矩传感器和电参数测量装置；
所述驾驶员输入模块与整车控制器通信连接；
所述整车控制器与电机控制器及BMS通信连接；
所述电机控制器与BMS与电动汽车动力总成通信连接；
所述电力测功机与电动汽车动力总成传动连接，用于接收电动汽车动力总成的输出数据；
所述电参数测量装置与电机控制器通信连接，用于接收BMS向电机控制器发送的信号及电机控制器向电动汽车动力总成发送的输出信号。
2.根据权利要求1所述的电动汽车动力总成试验系统，其特征在于，所述BMS向电机控制器发送的信号及电机控制器向电动汽车动力总成发送的输出信号包括电压、电流、频率和功率因数。
3.根据权利要求1所述的电动汽车动力总成试验系统，其特征在于，还包括测功机调节装置，所述测功机调节装置包括蜗杆，所述蜗杆与电力测功机螺纹连接，用于带动电力测功机沿蜗杆的长度方向移动。
4.根据权利要求1所述的电动汽车动力总成试验系统，其特征在于，所述电力测功机与电动汽车动力总成通过传动轴连接。
5.根据权利要求1所述的电动汽车动力总成试验系统，其特征在于，还包括弹性联轴器，所述弹性联轴器传动连接于电动汽车动力总成与电力测功机之间。
6.根据权利要求1所述的电动汽车动力总成试验系统，其特征在于，所述电动汽车动力总成包括电机和减速器。
7.根据权利要求1所述的电动汽车动力总成试验系统，其特征在于，还包括冷却装置，所述冷却装置通过管路与电机控制器及电机相互连通。
8.根据权利要求1所述的电动汽车动力总成试验系统，其特征在于，所述电力测功机包括转速传感器。
9.根据权利要求1所述的电动汽车动力总成试验系统，其特征在于，所述BMS与动力电池包相连接。
10.根据权利要求1所述的电动汽车动力总成试验系统，其特征在于，所述驾驶员输入模块的输出信号包括油门、刹车和挡位信号。
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