CN117836643A - 供试体试验系统、供试体试验用程序和供试体试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及供试体试验系统、供试体试验用程序和供试体试验方法。不仅能通过自动地进行电动化车辆或其一部分的充电工序而进行跨越长时间的试验，而且能以再现了实际的道路行驶的条件对供试体进行试验，供试体试验系统(100)由供电装置(3)对作为电动化车辆或其一部分的供试体(W)进行充电而对供试体(W)进行试验，包括：测功机(2)，向供试体(W)施加负荷；信息取得部(6)，取得供试体(W)的信息；以及试验控制部(7)，基于供试体(W)的信息，控制供试体(W)的试验，试验控制部(7)在供试体(W)的信息满足第一条件的情况下，停止供试体(W)的运转，由供电装置(3)对供试体(W)进行充电，在供试体(W)的信息满足第二条件的情况下，停止供电装置(3)对供试体(W)的充电，并再次开始供试体(W)的运转。

Description

供试体试验系统、供试体试验用程序和供试体试验方法

技术领域

本发明涉及供试体试验系统、供试体试验用程序和供试体试验方法。

背景技术

近年来，正在推进电动化车辆的开发，例如专利文献1所示，考虑了对电动车用电池进行试验的循环试验系统。

该循环试验系统用于进行电动车用电池单体的充放电连续试验。具体地说，该循环试验系统例如无人地进行跨越数月的汽车用电池的充放电连续试验，其具备基于汽车用电池的电池信息算出电池容量的BCU和基于电池容量的数据被控制的充放电装置，构成为由充放电装置将电池的电池容量保持为一定。

专利文献1：日本特开2002-90431号公报

但是，上述的循环试验系统用于进行汽车用电池单体的试验，不能对搭载于车辆的状态的汽车用电池的举动进行试验。

发明内容

因此，本发明是为了解决上述问题点而完成的，其主要课题在于不仅能够通过自动地进行电动化车辆或其一部分的充电工序而进行跨越长时间的试验，而且能够以再现了实际的道路行驶的条件对供试体进行试验。

即，本发明的供试体试验系统由供电装置对供试体进行充电并对所述供试体进行试验，所述供试体为电动化车辆或所述电动化车辆的一部分，其包括：测功机，向所述供试体施加负荷；信息取得部，取得所述供试体的信息；以及试验控制部，基于所述供试体的信息，控制所述供试体的试验，所述试验控制部在所述供试体的信息满足第一条件的情况下，停止所述供试体的运转，由所述供电装置对所述供试体进行充电，在所述供试体的信息满足第二条件的情况下，停止所述供电装置对所述供试体的充电，并再次开始所述供试体的运转。

如果是这样的供试体试验系统，则由于在供试体的信息满足第一条件的情况下，停止供试体的运转，由供电装置对供试体进行充电，在供试体的信息满足第二条件的情况下，停止供电装置对供试体的充电，并再次开始供试体的运转，所以通过自动地进行电动化车辆或其一部分的充电工序而能够进行跨越长时间的试验。此外，由于能够通过测功机向供试体施加负荷而进行供试体的试验，所以能够以再现了实际的道路行驶的条件、用户适当设定的运转条件，对进行供试体试验。

优选的是，所述第一条件是所述供试体的充电状态(SOC)成为第一阈值以下、运转时间成为预定的阈值以上、行驶距离成为预定的阈值以上、预定的运转循环的次数成为预定的阈值以上、基准车速与实际车速之差成为预定的阈值以上、或者加速量与车速或加速度的关系性的偏差成为预定的阈值以上。另外，SOC是State Of Charge的缩写，是表示充电率或充电状态的指标。该SOC将满充电状态定义为100％，将完全放电状态定义为0％。另外，也可以显示电能作为充电状态。

优选的是，所述第二条件是所述供试体的充电状态(SOC)成为第二阈值以上、经过了预定的时间、或者所述供电装置的供电量成为预定的阈值以上。

优选的是，本发明的供试体试验系统还包括：连接器，将来自所述供电装置的电源线缆可装拆地连接于所述供试体；以及装拆机构，将所述连接器相对于所述供试体进行装拆，所述试验控制部在对所述供试体进行充电的情况下，控制所述装拆机构而将所述连接器连接于所述供试体，在停止所述供试体的充电的情况下，控制所述装拆机构而将所述连接器从所述供试体拔出。

优选的是，本发明的供试体试验系统还包括将来自所述供电装置的电源线缆连接于所述供试体的连接器，所述试验控制部向所述供试体发送模拟信号，所述模拟信号表示所述连接器相对于所述供试体被装拆，在所述连接器连接于所述供试体的状态下，所述试验控制部切换供试体的充电和充电的停止。

为了跨越长时间地对电动化车辆或其一部分进行行驶试验，优选的是，本发明的供试体试验系统还包括自动运转所述供试体的自动运转机器人，所述试验控制部控制所述自动运转机器人，进行所述供试体的运转的停止或运转的再次开始。

为了进行模拟实际道路行驶的行驶试验，优选的是，还包括与所述供试体的运转联动地送风的送风扇。

此外，本发明的供试体试验用程序用于供试体试验系统，所述供试体试验系统由供电装置对供试体进行充电，并且由测功机向所述供试体施加负荷而进行试验，所述供试体为电动化车辆或所述电动化车辆的一部分，所述供试体试验用程序使计算机发挥作为信息取得部和试验控制部的功能，所述信息取得部取得所述供试体的信息，所述试验控制部基于所述供试体的信息，控制所述供试体的试验，所述试验控制部在所述供试体的信息满足第一条件的情况下，停止所述供试体的运转，由所述供电装置对所述供试体进行充电，在所述供试体的信息满足第二条件的情况下，停止所述供电装置对所述供试体的充电，并再次开始所述供试体的运转。

进而，本发明的供试体试验方法由供电装置对供试体进行充电，并且由测功机向所述供试体施加负荷而进行试验，所述供试体为电动化车辆或所述电动化车辆的一部分，其中，取得所述供试体的信息，在所述供试体的信息满足第一条件的情况下，停止所述供试体的运转，由所述供电装置对所述供试体进行充电，在所述供试体的信息满足第二条件的情况下，停止所述供电装置对所述供试体的充电，并再次开始所述供试体的运转。

按照以上描述的本发明，能够自动地进行电动化车辆或其一部分的行驶试验中的充电工序。

附图说明

图1是示意性表示本发明一个实施方式的供试体试验系统的结构的图。

图2是同一实施方式的供试体试验方法的流程图。

图3是表示变形实施方式的充电量(或充电状态)与行驶距离(或行驶时间)的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明一个实施方式的供试体试验系统。

<供试体试验系统100的装置结构>

本实施方式的供试体试验系统100对供试体W进行试验，所述供试体W为电动化车辆或其一部分。本实施方式的供试体W例如是电动车(EV)等电动化车辆的整车，但是供试体W包含作为电动化车辆的一部分的电池和电动机即可。

另外，作为试验项目，可以列举：供试体W的电池的充放电性能；电池、逆变器或电动机的劣化等经时变化；供试体W的电耗及其经时变化；充电功率相对于供试体W的行驶距离的变化；供试体W的电池、逆变器或电动机等的热变化等。

具体地说，如图1所示，供试体试验系统100具备：底盘测功机2，承载供试体W，向该供试体W施加负荷；供电装置3，向供试体W的电池供电；作为自动运转装置的自动运转机器人4，自动运转供试体W；送风扇5，与供试体W的运转联动地送风；信息取得部6，取得供试体W的信息；以及试验控制部7，基于供试体W的信息，控制供试体W的试验。

而且，信息取得部6和试验控制部7由具有CPU、存储器、输入输出接口、AD转换器、键盘等输入设备、通信设备、显示器等输出设备的计算机COM构成。而且，通过基于存储于存储器的供试体试验用程序使CPU和周边设备协作，从而发挥作为信息取得部6和试验控制部7的功能。

信息取得部6从供试体W、底盘测功机2和供电装置3等取得供试体W的各种信息。

具体地说，信息取得部6例如取得车辆信息、续航距离等行驶距离、车速、车辆温度、电动机的转速、电池的充电状态(SOC)或供电信息等作为供试体W的信息。而且，信息取得部6将取得的供试体W的信息向试验控制部7发送。另外，信息取得部6也可以用相机拍摄供试体W的仪表盘，根据拍摄图像算出上述的各信息(例如SOC)。

除此以外，信息取得部6也能够从设置于电源线缆的功率计、电流计或电压计取得供电信息，所述电源线缆连接供试体W和供电装置3。此外，信息取得部6也能够从设置于供试体或其周围的各种传感器取得各种信息(例如周围温度(试验室温度)等环境数据)。

试验控制部7基于从信息取得部6取得的供试体W的信息，控制供试体W的行驶试验。通过由该试验控制部7控制自动运转机器人4，从而供试体W运转。另外，自动运转机器人4具有操作加速踏板的加速踏板用执行器、操作制动踏板的制动踏板用执行器、操作车辆启动开关的开关用执行器中的至少一个。此外，通过由试验控制部7控制底盘测功机3，从而向供试体W施加负荷。进而，通过由试验控制部7控制送风扇5，从而向供试体W提供与供试体W的行驶状态或车速联动(同步)的送风。另外，在与供试体W的行驶状态联动的情况下，如果供试体W行驶则送风扇5成为接通，如果供试体W停止行驶则送风扇5成为断开。另外，在供试体W的行驶停止中或充电中也可以由送风扇5冷却供试体W。

具体地说，试验控制部7在供试体的试验中，在供试体W的信息满足第一条件的情况下，控制自动运转机器人而停止供试体W的运转，由供电装置3对供试体W的电池进行充电，在供试体W的信息满足第二条件的情况下，停止供电装置3对供试体W的电池的充电，并再次开始供试体W的运转。

在此，第一条件是供试体W的充电状态(SOC)成为第一阈值以下、运转时间成为预定的阈值以上、行驶距离成为预定的阈值以上、预定的运转循环的次数成为预定的阈值以上、基准车速与实际车速之差成为预定的阈值以上、或者加速量与车速或加速度的关系性的偏差成为预定的阈值以上。另外，上述的各阈值对应于各自的参数被单独地设定。此外，预定的运转循环是将用户设定的车速和负荷等作为参数的行驶模式。进而，如果供试体W的充电状态变少或耗尽，则基准车速与实际车速之差变大，因此通过对基准车速与实际车速之差设定阈值，从而能够设为第一条件。进而，如果供试体W的充电状态变少或耗尽，则加速量与车速或加速度的关系性的偏差也同样地变大，因此通过对加速量与车速或加速度的关系性的偏差设定阈值，从而能够设为第一条件。作为阈值的具体例子，可以列举：第一阈值，为供试体W的充电状态(SOC)的阈值；时间阈值，为运转时间的阈值；距离阈值，为行驶距离的阈值；循环阈值，为运转循环的次数的阈值；车速差阈值，为基准车速与实际车速之差的阈值；车速偏差阈值，为加速量与车速的关系性的偏差的阈值；以及加速度偏差阈值，为加速量与加速度的关系性的偏差的阈值。本实施方式的第一条件例如是供试体W的充电状态(SOC)成为0％。另外，第一条件能够在试验中由用户适当设定。

此外，第二条件是供试体W的充电状态(SOC)成为第二阈值以上或经过了预定的时间。在此，能够通过来自供试体W的OBD或ECU的信号、来自供试体W的电池仪表的信号或来自供电装置3的信号等取得SOC。另外，也可以计测来自供电装置3的供电量，并将该供电量成为预定的供电阈值以上作为第二条件。本实施方式的第二条件例如是供试体W的充电状态(SOC)成为80％。另外，第二条件能够在试验中由用户适当设定。

例如能够通过以下的(1)或(2)来进行供电装置3的充电的开始和充电的停止。

(1)供试体试验系统100还具备：连接器C，将来自供电装置3的电源线缆可装拆地连接于供试体W的充电接口(未图示)；以及装拆机构M，将该连接器C相对于供试体W的充电接口进行装拆，通过试验控制部7控制装拆机构M和供电装置3，从而进行充电的开始和充电的停止。另外，装拆机构M可以考虑如下的结构：具有把持连接器C的把持部、以及使该把持部移动而将连接器C相对于充电接口插拔的驱动部。此外，装拆机构M可以是移动式装拆机构，也可以是固定式装拆机构。

在该结构下，也可以构成为：具有位置确定部，所述位置确定部用相机拍摄供试体W的充电接口，通过图像处理来确定充电接口的位置，由驱动部使把持部相对于由该位置确定部确定的充电接口的位置移动。此外，在连接器C构成为具备按钮或触发器等的情况下，把持部也可以具有操作这些按钮或触发器等的操作功能。

(2)供试体试验系统100还具备将来自供电装置3的电源线缆连接于供试体W的充电接口的连接器，试验控制部7向供试体W发送模拟信号，所述模拟信号表示连接器相对于供试体W的充电接口被装拆，在连接器连接于供试体W的充电接口的状态下，切换供试体W的充电和充电的停止。试验控制部7在开始供试体W的电池的充电的情况下，将表示连接器已连接于供试体W的充电接口的模拟信号例如经由供电装置3向供试体W发送，并且控制供电装置3，开始供试体W的电池的充电。另一方面，试验控制部7在停止供试体W的电池的充电的情况下，将表示连接器已被从供试体W的充电接口拔出的模拟信号例如经由供电装置3向供试体W发送，并且控制供电装置3，停止供试体W的电池的充电。

在该结构下，成为在供试体W的试验中(行驶中)连接器连接于充电接口的状态。因此，在供试体W的试验中检测到连接器脱落的情况下，试验控制部7也可以进行使自动运转机器人4或底盘测功机2等停止而停止试验的控制。

<供试体试验方法>

接着，参照图2说明使用了上述的供试体试验系统100的供试体试验方法。

(1)S1：运转循环

试验控制部7基于用户设定的运转循环，控制自动运转机器人4、底盘测功机2和送风扇5。另外，在该运转循环开始时，供试体W的电池例如是满充电状态(SOC＝100％)。此外，运转循环例如将车速(电动机转速)、向供试体W施加的负荷(行驶阻力)、试验时间等设定为参数。

(2)S2：第一条件判定

在上述的运转循环中，信息取得部6始终从供试体W等取得供试体W的信息，试验控制部7判定取得的供试体W的信息是否满足第一条件(例如SOC＝0％)。

(3)S3：运转停止

试验控制部7在判定为取得的供试体W的信息满足第一条件(例如SOC＝0％)的情况下，停止供试体W的运转。具体地说，试验控制部7向自动运转机器人4发送停止信号而停止供试体W的运转。此外，试验控制部7伴随供试体W的运转的停止，也停止底盘测功机2的运转。进而，试验控制部7也停止送风扇5或其他试验设备的运转。另外，试验控制部7也能够输出表示供试体W运转中或供试体W充电中的输出信号。具体地说，试验控制部7也能够使用显示器、点亮灯等显示装置来显示供试体W运转中或供试体W充电中。

(4)S4：电池充电

在停止了供试体W的运转后，试验控制部7向供电装置3发送供电开始信号，开始供试体W的电池的充电。在此，在构成为具有装拆连接器的装拆机构的情况下，试验控制部7控制装拆机构，将连接器连接于充电接口。此外，在构成为发送模拟连接器的装拆的模拟信号的情况下，试验控制部7向供试体W发送表示连接器已连接于充电接口的模拟信号。

(5)S5：第二条件判定

而且，试验控制部7在判定为取得的供试体W的信息满足第二条件(例如SOC＝80％)的情况下，停止供试体W的电池的充电(S6)。具体地说，试验控制部7向供电装置3发送供电停止信号，停止供试体W的电池的充电。在此，在构成为具有装拆连接器的装拆机构的情况下，试验控制部7控制装拆机构，将连接器从充电接口拔出。此外，在构成为发送模拟连接器的装拆的模拟信号的情况下，试验控制部7向供试体W发送表示连接器已被从充电接口拔出的模拟信号。

而且，试验控制部7在判定为取得的供试体W的信息满足第二条件(例如SOC＝80％)的情况下，在停止供试体W的电池的充电后(S6)，自动地再次开始供试体W的运转(S1)。具体地说，试验控制部7向自动运转机器人4发送运转信号而再次开始供试体W的运转。此外，试验控制部7伴随供试体W的运转的再次开始，也再次开始底盘测功机2的运转。进而，试验控制部7也再次开始送风扇5的运转。

<本实施方式的效果>

按照本实施方式的供试体试验系统100，在供试体W的信息满足第一条件的情况下，停止供试体W的运转，由供电装置3对供试体W进行充电，在供试体W的信息满足第二条件的情况下，停止供电装置3对供试体的充电，并再次开始供试体W的运转，因此通过自动地进行电动化车辆或其一部分的充电工序，从而能够进行跨越长时间(例如数月)的试验(例如耐久试验)。此外，由于能够通过底盘测功机2向供试体W施加负荷而对供试体W进行试验，所以能够以再现了实际的道路行驶的条件、用户适当设定的运转条件，对供试体W进行试验。

<其他变形实施方式>

另外，本发明不限于所述实施方式。

例如，在所述实施方式中，自动运转装置4是自动运转机器人，但是代替自动运转机器人，也可以是自动运转输入装置，所述自动运转输入装置向供试体W输入使操作加速踏板的加速踏板用执行器、操作制动踏板的制动踏板用执行器和操作车辆启动开关的开关用执行器中的至少一个动作时的信号。此外，也可以考虑试验控制部7向控制供试体W的电动机的电动机控制装置(MCU)发送控制信号，控制供试体W的运转和停止。此外，也可以构成为不具有送风扇。

此外，在所述实施方式中，也可以通过将供试体W设为再生模式而由底盘测功机2强制地使车轮旋转，从而对供试体W的电池进行充电。

进而，也可以构成为在供电装置3与供试体W之间的电源线缆设置功率计，用平板电脑或计算机等电子终端对该功率计的测定数据进行数据管理。通过该电子终端能够判断供试体W的充电的开始和结束，并监视充电量。此外，电子终端能够从试验控制部7或供试体W取得行驶距离数据，并记录充电量与行驶距离的关系。由此，在上述的电子终端中，能够进行供试体W的电耗计测。

此外，如图3所示，电子终端也可以显示充电量(或充电状态)与行驶距离(或行驶时间)的关系。在此，作为充电量(或充电状态)与行驶距离(或行驶时间)的关系，可以绘制行驶途中的充电量(或充电状态)和行驶距离(或行驶时间)的变化，也可以绘制相对于行驶开始前的充电量(或充电状态)的总行驶距离(或总行驶时间)。进而，电子终端也可以预先存储多个试验中的充电量(或充电状态)与行驶距离(或行驶时间)的关系，通过统计分析这些关系，从而能够再现与车辆种类对应的充电量(或充电状态)与行驶距离(或行驶时间)的关系。

进而，在所述实施方式的结构的基础上，试验控制部7也可以由温度传感器等监测供试体W的温度，在供试体W的温度成为预定温度以上的情况下，判断为供试体W异常，进行使自动运转机器人4或底盘测功机2等停止而停止试验的控制。

在所述实施方式中，使用对整车进行试验的底盘测功机，但是也可以使用向供试体的电动机施加负荷的电动机测功机，也可以是向供试体的传动系统施加负荷的传动系统测功机。

在所述实施方式中，电动化车辆以电动车为例，除此以外，也可以是插电式混合动力车辆或混合动力车辆。在这种情况下，供试体试验系统在上述结构的基础上，也可以具备废气分析装置，还可以具备从设置有供试体试验系统的试验室排出废气的排气装置。

除此以外，也可以在不违背本发明的宗旨的范围内进行各种实施方式的变形、组合。

工业实用性

按照本发明，不仅能够通过自动地进行电动化车辆或其一部分的充电工序而进行跨越长时间的试验，而且能够以再现了实际的道路行驶的条件对供试体进行试验。

附图标记说明

100供试体试验系统

W供试体

2底盘测功机(测功机)

3充电装置

4自动运转装置(自动运转机器人)

5送风扇

6信息取得部

7试验控制部

C连接器

M装拆机构。

Claims (9)

1.一种供试体试验系统，由供电装置对供试体进行充电并对所述供试体进行试验，所述供试体为电动化车辆或所述电动化车辆的一部分，其特征在于，包括：

测功机，向所述供试体施加负荷；

信息取得部，取得所述供试体的信息；以及

试验控制部，基于所述供试体的信息，控制所述供试体的试验，

所述试验控制部在所述供试体的信息满足第一条件的情况下，停止所述供试体的运转，由所述供电装置对所述供试体进行充电，在所述供试体的信息满足第二条件的情况下，停止所述供电装置对所述供试体的充电，并再次开始所述供试体的运转。

2.根据权利要求1所述的供试体试验系统，其特征在于，

所述第一条件是

所述供试体的充电状态(SOC)成为第一阈值以下、

运转时间成为预定的阈值以上、

行驶距离成为预定的阈值以上、

预定的运转循环的次数成为预定的阈值以上、

基准车速与实际车速之差成为预定的阈值以上、或者

加速量与车速或加速度的关系性的偏差成为预定的阈值以上。

3.根据权利要求1或2所述的供试体试验系统，其特征在于，

所述第二条件是

所述供试体的充电状态(SOC)成为第二阈值以上、

经过了预定的时间、或者

所述供电装置的供电量成为预定的阈值以上。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的供试体试验系统，其特征在于，还包括：

连接器，将来自所述供电装置的电源线缆可装拆地连接于所述供试体；以及

装拆机构，将所述连接器相对于所述供试体进行装拆，

所述试验控制部在对所述供试体进行充电的情况下，控制所述装拆机构而将所述连接器连接于所述供试体，在停止所述供试体的充电的情况下，控制所述装拆机构而将所述连接器从所述供试体拔出。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的供试体试验系统，其特征在于，

还包括将来自所述供电装置的电源线缆连接于所述供试体的连接器，

所述试验控制部向所述供试体发送模拟信号，所述模拟信号表示所述连接器相对于所述供试体被装拆，在所述连接器连接于所述供试体的状态下，所述试验控制部切换供试体的充电和充电的停止。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的供试体试验系统，其特征在于，

还包括自动运转所述供试体的自动运转装置，

所述试验控制部利用所述自动运转装置进行所述供试体的运转的停止或运转的再次开始。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的供试体试验系统，其特征在于，

还包括与所述供试体的运转联动地送风的送风扇。

8.一种供试体试验用程序，其特征在于，用于供试体试验系统，所述供试体试验系统由供电装置对供试体进行充电，并且由测功机向所述供试体施加负荷而进行试验，所述供试体为电动化车辆或所述电动化车辆的一部分，

所述供试体试验用程序使计算机发挥作为信息取得部和试验控制部的功能，

所述信息取得部取得所述供试体的信息，

所述试验控制部基于所述供试体的信息，控制所述供试体的试验，

所述试验控制部在所述供试体的信息满足第一条件的情况下，停止所述供试体的运转，由所述供电装置对所述供试体进行充电，在所述供试体的信息满足第二条件的情况下，停止所述供电装置对所述供试体的充电，并再次开始所述供试体的运转。

9.一种供试体试验方法，由供电装置对供试体进行充电，并且由测功机向所述供试体施加负荷而进行试验，所述供试体为电动化车辆或所述电动化车辆的一部分，其特征在于，

取得所述供试体的信息，在所述供试体的信息满足第一条件的情况下，停止所述供试体的运转，由所述供电装置对所述供试体进行充电，在所述供试体的信息满足第二条件的情况下，停止所述供电装置对所述供试体的充电，并再次开始所述供试体的运转。