CN203203804U

CN203203804U - 分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台

Info

Publication number: CN203203804U
Application number: CN 201320213333
Authority: CN
Inventors: 程勇; 尹伟; 唐向臣; 曹红; 王丽梅; 王进
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2023-04-24

Abstract

本实用新型公开了分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台，包括上位机，用于显示智能控制系统和数据采集系统传输过来的实时数据，还用于给智能控制系统和数据采集系统发出控制指令，测试完成后自动对测试车辆进行评价；智能控制系统，用于接收上位机传输过来的命令，根据相应命令自动控制电动汽车跑相应工况，并根据车速控制底盘测功机加载的模拟地面阻力，实时向数据采集系统发送数据；底盘测功机，受控于智能控制系统，实时模拟不同速度下地面施加给电动汽车的阻力，使测试可以在室内进行。本实用新型的具有实现电动汽车出厂国标要求的对电动汽车动力性，经济性及整车性能的测试优点。

Description

分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台

技术领域

本实用新型涉及一种汽车性能测试试验台，尤其涉及一种分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台。

背景技术

随着环境污染以及能源短缺等问题的加剧，电动汽车作为一种新能源汽车越来越受到人们的重视，各种型号的电动汽车不断推向市场。关于电动汽车的国家标准也不断完善，以监督电动汽车出厂质量。最新国标GBT_18385-2005《电动汽车_动力性能试验方法》和GB-T18386-2005《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》的要求对电动汽车动力性，经济性及整车性能进行测试。

现阶段能够实现针对以上两个国标测试的测试平台成为各电动汽车生产企业必须引进的电动汽车整车出厂测试设备。而现有的测试设备为完成国标测试需要测试人员驾驶电动汽车跑相应的工况，这种有人驾驶的测试人为误差比较大，不能精确跑出规定工况，特别是国标中针对电动汽车蓄电池充放电试验以及等速法测能量消耗率试验需要测试人员驾驶电动汽车一直跑几个小时，由于长时间驾驶车辆容易引起测试人员疲劳，人为误差会更大，还有可能因为测试人员的误操作引起测试中止，导致测试周期变长。现有测试设备测试流程复杂，而且仅能够实现少数测试项目。特别的对测试过程中电动汽车关键性的参数，（比如电池组电压，电池组电流，电池组温度，电机电压，电机转速及电机温度，电机输出转矩，踏板信号，底盘测功机实时加载力值）没有实时记录和保存，而通过对测试过程中的实时参数分析才能综合评价电动汽车性能。

中国专利（申请号：201110239365，专利名称：一种电动汽车整车经济性测试系统及其测试方法）该专利虽然实现自动驾驶电动汽车，但是它的系统仅预置了几种测试经济性的工况，不能根据测试人员的需要任意调整。而且不能实现对电动汽车动力性的相关测试。最重要的没有对测试过程中电动汽车关键数据记录保留，测试完成后也不能及时自动的评价测试车辆。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台，它具有实现电动汽车出厂国标要求的对电动汽车动力性，经济性及整车性能的测试优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台，包括上位机、智能控制系统、底盘测功机和数据采集系统，所述上位机与所述智能控制系统双向通信，所述智能控制系统向底盘测功机、数据采集系统和待测电动汽车发出控制指令，所述数据采集系统与所述上位机双向通信。

所述智能控制系统内含微控制器，所述微控制器分别与AD模拟量采集模块、DA模拟量输出模块和U盘读取模块连接。

所述AD模拟量采集模块为高精度16路12位AD模拟量采集模块；

所述DA模拟量输出模块为4路DA模拟量输出模块。

所述上位机，用于显示智能控制系统和数据采集系统传输过来的实时数据，还用于给智能控制系统和数据采集系统发出控制指令，测试完成后自动对测试车辆进行评价；

所述智能控制系统，用于接收上位机传输过来的命令，根据相应命令自动控制电动汽车跑相应工况，并根据车速控制底盘测功机加载的模拟地面阻力，实时向数据采集系统发送数据；

所述底盘测功机，受控于智能控制系统，实时模拟不同速度下地面施加给电动汽车的阻力，使测试可以在室内进行；

所述数据采集系统，实时接收待测电动汽车、智能控制系统传输过来的测试过程中的各种数据，并通过U盘模块实时将数据存储到U盘。并接收上位机命令，将上位机所需数据上传；

所述上位机与智能控制系统之间的通信可以灵活的选择RS232、RS485或CAN总线来完成。

所述上位机与数据采集系统之间的通信可以灵活的选择RS232、RS485或CAN总线来完成。

所述待测电动汽车与数据采集系统之间的通信通过CAN总线连接。

所述智能控制系统与数据采集系统之间的通信可以灵活的选择RS232、RS485或CAN总线来完成。

所述智能控制系统内含

微控制器，用于任意配置出速度采集输入口、通信接口包含RS232通信、RS485通信、CAN总线通信。

与微控制器连接的高精度16路12位AD模拟量采集模块，用于采集底盘测功机模拟路面阻力值；

与微控制器连接的4路DA模拟量输出模块，用于对底盘测功机实时加载，实时输出踏板电压信号自动驾驶电动汽车。

基于CH376的U盘读取模块，省去复杂的USB协议，直接由智能控制系统的微控制器控制实现U盘的读写保存数据。

所述智能控制系统实现功能包括：

（a1）通过串口与上位机通信，接受上位机命令；

（a2）根据上位机命令自动控制待测电动汽车根据国标要求跑出相应工况，进行相应测试；

（a3）同时采集待测电动汽车实时车速计算阻力，控制底盘测功机加载模拟待测电动汽车行驶时候的地面阻力。

（a4）并且将测量的车速以及底盘测功机加的力通过CAN总线实时传给数据采集系统。

所述数据采集系统包含USB数据存储模块，以及与各个系统间的通信模块，RS232、RS485、CAN，三种通信方式灵活选择。

所述数据采集系统系统实现功能包括：

（b1）利用CAN总线获取电动车电池管理系统（BMS）、电机控制器（BMCM）以及整车控制器（VCU）之间的信息流，并记录；

（b2）利用A/D（模数转换模块）采集电机控制器总电流、总电压，电机温度，电池总电压、总电流，电池组温度，以及其他可能的用电设备电流、电压；

（b3）通过CAN总线接收智能控制系统传来的速度，底盘测功机实时模拟路面所加载的阻力值等信息；

（b4）接受上位机命令将上位机需要数据上传；

（b5）将收集的数据，实时存储到U盘中，实现数据备份。

上位机实现功能包括：

（c1）供测试工作人员选择在上位机内预置的现阶段国标要求的测试的工况和项目，对智能控制系统和数据采集系统进行参数设置；

（c2）独有的工况设计功能，供测试人员自行灵活的在上位机电脑上设计电动汽车测试工况，测试项目。测试人员只需在上位机电脑上画出测试工况速度跟时间的关系，然后上位机根据速度时间关系图计算出机智能控制系统控制过程的中的参数，下传命令和参数给智能控制系统；

（c3）通过串口与智能控制系统和数据采集系统通信，以及数据交互；

（c4）测试过程数据实时监测，数据实时显示；

（c5）读取插到电脑上的U盘中数据；

（c6）测试完成供测试人员数据调用和数据图形回放以及对所测试车辆进行评价。

分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台及测试方法，包括

步骤（1）：系统初始化：将待测电动汽车放置到底盘测功机上，准备测试；

步骤（2）：设定试验台及待测电动汽车基本参数：通过上位机设定待测车辆基本参数信息，以及底盘测功机基本参数信息；所述传待测车辆基本参数信息包括电动汽车整车整备质量、车轮半径、车辆类型、迎风面积；所述底盘测功机基本参数信息包括滚筒直径，编码器齿数；

步骤（3）：参数设定完成后，测试人员根据需要测试工况选择工况设计或者选择预置工况。如果是就根据国标GBT_18385-2005《电动汽车_动力性能试验方法》和GB-T18386-2005《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》的要求进行测试进入步骤（5）；如果否，就进入步骤（4）；

步骤（4）：测试人员在电脑上画出所需测试工况的速度和时间的关系图，上位机根据速度时间关系图计算出机智能控制系统控制过程的中的参数，下传命令和参数给智能控制系统；进入步骤（6）；

步骤（5）：选择需要测试的工况，下传命令和参数给智能控制系统；进入步骤（6）；

步骤（6）：智能控制系统开始控制待测电动汽车自动驾驶并控制底盘测功机实时加载模拟地面阻力，数据采集系统实时采集测试过程中各项参数；进入步骤（7）；

步骤（7）：智能控制系统判断测试是否完成，如果是就进入步骤（8），如果否就返回步骤（6）；

步骤（8）：上位机接受测试过程中数据并输出待测车辆的测试结果，测试结束。

本实用新型的有益效果：

1提出了一种新的智能化测试方法，简化测试人员，同时增加测试精度，实时上位机显示测试数据，测试完成后自动评价待测车辆，自动保存测试数据，为车型改进提供依据；

2采用分布式多系统进行电动汽车测试评价，将底盘测功机控制模块和测试人员驾驶电动汽车测试步骤，整合为一个智能控制系统，实现了电动汽车自动驾驶和底盘测功机实时加载阻力同步进行，使测试过程符合真实测试环境；

3增加上位机显示系统，不但在上位机预置了现阶段国标要求的所有测试项目，而且增加了工况设计功能，真正实现了设计人员根据自己的测试想法，在上位机上设计出相应工况，上位机计算出机智能控制系统控制过程的中的参数，下传命令和参数给智能控制系统，就可以进行相关测试。由于增加了工况设计功能，为本评价测试试验台升级和适应将来新的测试标准提供了可能；

4针对现有测试设备不能综合评价待测电动汽车，增加数据采集系统，本系统实时采集测试过程中电动汽车电机，电池，整车等大部分的参数信息，特别的由于测试时间长测试过程中收集数据量大，为解决不能实时将数据上传给上位机，增加了U盘存储模块，实时将数据存储U盘，测试完成后供上位机调用；

5现有技术是做的是在研发电动汽车过程中对电动汽车各个部件研究的时候提出比较好的方法，以及对各个部件之间的匹配研究，也就是说他们的技术不是针对整个车辆的，只是阐述了比较好的测试电动汽车的电机，电池的平台。本实用新型是对电动汽车厂家生产出完整的电动汽车后，对实际的电动汽车出厂前的动力性和经济性的测试平台。

附图说明

图1为本实用新型分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台的系统框图；

图2为本实用新型的测试方法流程图；

1、底盘测功机，2、待测电动汽车，3、数据采集系统，4、智能控制系统，5、上位机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台，包括

上位机5，用于显示智能控制系统4和数据采集系统3传输过来的实时数据，还用于给智能控制系统4和数据采集系统3发出控制指令，测试完成后自动对测试车辆进行评价；

智能控制系统4，用于接收上位机5传输过来的命令，根据相应命令自动控制待测电动汽车2跑相应工况，并根据车速控制底盘测功机1加载的模拟地面阻力，实时向数据采集系统3发送数据；

底盘测功机1，受控于智能控制系统4，实时模拟不同速度下地面施加给待测电动汽车2的阻力，使测试可以在室内进行；

数据采集系统3，实时接收待测电动汽车2、智能控制系统4传输过来的测试过程中的各种数据，并通过U盘模块实时将数据存储到U盘。并接收上位机5命令，将上位机5所需数据上传；

所述上位机5与智能控制系统4之间的通信可以灵活的选择RS232、RS485或CAN总线来完成。

所述上位机5与数据采集系统3之间的通信可以灵活的选择RS232、RS485或CAN总线来完成。

所述待测电动汽车2与数据采集系统3之间的通信通过CAN总线连接。

所述智能控制系统4与数据采集系统3之间的通信可以灵活的选择RS232、RS485或CAN总线来完成。

所述智能控制系统4内含

微控制器，用于任意配置出速度采集输入口、通信接口包含232通信、485通信、CAN总线通信；

与微控制器连接的高精度16路12位AD模拟量采集模块，用于采集底盘测功机1模拟路面阻力值；

与微控制器连接的4路DA模拟量输出模块，用于对底盘测功机1实时加载，实时输出踏板电压信号自动驾驶待测电动汽车2。

基于CH376的U盘读取模块，省去复杂的USB协议，直接由智能控制系统4的微控制器控制实现U盘的读写保存数据。

所述智能控制系统4实现功能包括：

（a1）通过串口与上位机5通信，接受上位机5命令；

（a2）根据上位机5命令自动控制待测电动汽车2根据国标要求跑出相应工况，进行相应测试；

（a3）同时采集待测电动汽车2实时车速计算阻力，控制底盘测功机1加载模拟待测电动汽车2行驶时候的地面阻力。

（a4）并且将测量的车速以及底盘测功机1加的力通过CAN总线实时传给数据采集系统3。

所述数据采集系统3包含USB数据存储模块，以及与各个系统间的通信模块，RS232、RS485、CAN总线三种通信方式灵活选择。

所述数据采集系统3实现功能包括：

（b1）利用CAN总线获取待测电动车2电池管理系统（BMS）、电机控制器（BMCM）以及整车控制器（VCU）之间的信息流，并记录；

（b3）通过CAN总线接收智能控制系统4传来的速度，底盘测功机1实时模拟路面所加载的阻力值等信息；

（b4）接受上位机5命令将上位机5需要数据上传；

（b5）将收集的数据，实时存储到U盘中，实现数据备份。

上位机5实现功能包括：

（c1）供测试工作人员选择在上位机5内预置的现阶段国标要求的测试的工况和项目，对智能控制系统4和数据采集系统3进行参数设置；

（c2）独有的工况设计功能，供测试人员自行灵活的在上位机5上设计待测电动汽车2测试工况，测试项目。测试人员只需在上位机5上画出测试工况速度跟时间的关系，然后上位机5根据速度时间关系图计算出机智能控制系统4控制过程的中的参数，下传命令和参数给智能控制系统4；

（c3）通过串口与智能控制系统4和数据采集系统3通信，以及数据交互；

（c4）测试过程数据实时监测，数据实时显示；

（c5）读取插到电脑上的U盘中数据；

步骤（1）：系统初始化：将待测电动汽车2放置到底盘测功机1上，准备测试；

步骤（2）：设定试验台及待测电动汽车2基本参数：通过上位机5设定待测车辆基本参数信息，以及底盘测功机1基本参数信息；所述传待测车辆基本参数信息包括待测电动汽车2整车整备质量、车轮半径、车辆类型、迎风面积；所述底盘测功机1基本参数信息包括滚筒直径，编码器齿数；

步骤（4）：画出所需测试工况的速度和时间的关系图，上位机5根据速度时间关系图计算出机智能控制系统4控制过程的中的参数，下传命令和参数给智能控制系统4；进入步骤（6）；

步骤（5）：选择需要测试的工况，下传命令和参数给智能控制系统4；进入步骤（6）；

步骤（6）：智能控制系统4开始控制待测电动汽车2自动驾驶并控制底盘测功机1实时加载模拟地面阻力，数据采集系统3实时采集测试过程中各项参数；进入步骤（7）；

步骤（7）：智能控制系统4判断测试是否完成，如果是就进入步骤（8），如果否就返回步骤（6）；

步骤（8）：上位机5接受测试过程中数据并输出待测车辆的测试结果，测试结束。

本系统可以根据GBT_18385-2005《电动汽车_动力性能试验方法》可完成一下测试：

（1）30分钟最高车速测试；

（2）蓄电池放电测试；

（3）最高车速测试；

（4）蓄电池40%放电测试；

（5）4%和12%的爬坡度测试；

（6）坡道起步能力测试；

本系统可以根据GB-T18386-2005《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》可完成一下测试：

（1）工况法测待测电动汽车2续驶里程；

（2）等速法测待测电动汽车2续驶里程；

（3）计算能量消耗率。

本系统不但在上位机5预置了现阶段国标要求的所有测试项目，而且增加了工况设计功能，真正实现了设计人员根据自己的测试想法，在上位机5上设计出设计相应工况，计算出机智能控制系统4控制过程的中的参数，下传命令和参数给智能控制系统4，就可以进行相关测试。由于增加了工况设计功能，为本评价测试试验台升级和适应将来新的测试标准提供了可能。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims

1.分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台，其特征是，包括上位机、智能控制系统、底盘测功机和数据采集系统，所述上位机与所述智能控制系统双向通信，所述智能控制系统向底盘测功机、数据采集系统和待测电动汽车发出控制指令，所述数据采集系统与所述上位机双向通信。

2.如权利要求1所述的分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台，其特征是，

3.如权利要求2所述的分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台，其特征是，

所述AD模拟量采集模块为高精度16路12位AD模拟量采集模块；

所述DA模拟量输出模块为4路DA模拟量输出模块。

4.如权利要求1所述的分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台，其特征是，

所述上位机与智能控制系统之间的通信选择RS232、RS485或CAN总线来完成。

5.如权利要求1所述的分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台，其特征是，

所述上位机与数据采集系统之间的通信选择RS232、RS485或CAN总线来完成。

6.如权利要求1所述的分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台，其特征是，

7.如权利要求1所述的分布式多系统电动汽车整车性能测试试验台，其特征是，

所述智能控制系统与数据采集系统之间的通信选择RS232、RS485或CAN总线来完成。