CN203719860U - 一种用于电动汽车的整车振动测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于电动汽车的整车振动测试系统，包括道路谱采集器和动力电池模拟器，所述道路谱采集器通过作动缸控制器与作动缸的伺服阀相连接，液压泵站通过高压油管与所述作动缸相连接，被测车辆的车轮分别置于所述作动缸上；所述动力电池模拟器通过高压母线和低压通讯接口与所述被测车辆的动力电池相连接，所述动力电池模拟器连接有主控计算机。所述测试系统可在电池包放电状态下实现电动汽车整车道路模拟工况的台架试验，更加准确地评价电动汽车的整车车身和底盘的疲劳耐久、动力电池可靠性和耐久性、动力电池振动下的放电特性、低压电气系统可靠性。

Description

一种用于电动汽车的整车振动测试系统

技术领域

本实用新型属于电动汽车领域，具体涉及一种用于电动汽车的整车振动测试系统。

背景技术

在全球范围内对环境和能源备受关注的大环境下，电动汽车因其环保节能的特点，是当下汽车研究的热点，也是未来汽车工业发展的方向。有别于传统的燃油或者燃气汽车，以动力电池作为能源的电动汽车增加了动力电池高压系统以及一些特殊的低压电气系统。

而对于汽车的检测来讲，传统的传动汽车整车结构耐久台架只能进行整车的车身、底盘的结构耐久试验，常规的电池振动台只能进行电池单体或电池包的简单振动试验。相互独立的试验台只能判定相对独立的试验性能，这与搭载在整车上进行实际道路振动试验就很大的区别，并不能准确地反映出电动汽车的整车性能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种用于电动汽车的整车振动测试系统，在电池包放电状态下实现电动汽车整车道路模拟工况的台架试验，从而对电动汽车的整车车身和底盘的疲劳耐久、动力电池可靠性和耐久性、动力电池振动下的放电特性、低压电气系统可靠性进行验证。

本实用新型采用的技术方案具体为：一种用于电动汽车的整车振动测试系统，包括道路谱采集器和动力电池模拟器，所述道路谱采集器通过作动缸控制器与作动缸的伺服阀相连接，液压泵站通过高压油管与所述作动缸相连接，被测车辆的车轮分别置于所述作动缸上；所述动力电池模拟器通过高压母线和低压通讯接口与所述被测车辆的动力电池相连接，所述动力电池模拟器连接有主控计算机。

所述动力电池的内部安装有监测电芯温度的温度传感器，所述温度传感器与所述动力电池模拟器相连接。

所述被测车辆的轮轴的四个轴头分别安装有反馈轴头处加速度的加速度传感器，所述加速度传感器与所述作动器控制器相连接。

所述被测车辆的车身和底盘的关键点上布置有应变片，所述应变片通过数据采集系统与主控计算机相连接，主控计算机通过应变片的应变信号监测关键点的受力变化。

所述被测车辆的整车控制器与所述主控计算机相连接，用于采集所述被测车辆处于上电状态时的低压电气系统信号，监测低压电气系统的工作状态。

本实用新型产生的有益效果是：

1、可以进行动力电池处于放电状态下的电动汽车整车振动试验，测试动力电池在真实振动情况下，电池包内部机械结构、放电特性的变化，由于模拟出更接近于处在实际道路时电动汽车整车运动工况，提高了试验精度；

2、可以同时进行整车的结构耐久试验、电池包结构耐久试验、电池包振动试验和电池包的放电特性试验四种试验，缩短了试验周期的，节省了试验经费。

附图说明

当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本实用新型。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，其中：

图1为本实用新型一种用于电动汽车的整车振动测试系统。

图中：液压泵站1、高压油管2、伺服阀3、作动缸4、作动缸控制器5、道路谱采集器6、动力电池7、动力电池模拟器8、加速度传感器9、温度传感器10、整车控制器11、被测试车辆12、高压母线13、低压通讯接口14、主控计算机15、应变片16、数据采集系统17。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。

如图1所示的一种用于电动汽车的整车振动测试系统，主要包括作动缸4、作动缸控制器5、动力电池7、动力电池模拟器8、道路谱采集器5、数据采集系统17和主控计算机15。系统实现通过以下步骤实现对被测车辆的测试：

1）液压泵站1通过高压油管2给作动缸4提供驱动液压力，被测试车辆12的四个轴头安装有加速度传感器9，用以反馈车辆轴头处的加速度；从实际道路上采集到的道路谱通过道路谱采集器6输入给作动缸控制器5，作动缸控制器5根据实际道路谱数据和系统的频响函数生成驱动信号，输出给伺服阀3，伺服阀3控制作动缸4模拟实际道路的路面轮廓进而驱动被测车辆12进行振动；被测车辆12的振动使轴头处产生加速度信号，作动缸控制器5根据反馈的加速度信号与道路谱信号进行对比，对驱动信号加以修正使其趋近目标信号，得到的最终驱动信号即用作被测车辆12进行振动试验时的激励信号；在被测车辆12的车身和底盘的关键点上大量布置有应变片16，数据采集系统17采集应变片16的应变信号并将其输入给主控计算机15，从而监测这些关键点的受力变化。

2）动力电池模拟器8通过高压母线13（正、负极）和低压通讯接口14与动力电池7相连接，当被测车辆12进行振动试验时，动力电池模拟器8作为动力电池7的负载，通过采集到的实际道路上的动力电池放电特性使动力电池7进行放电，动力电池7内部安装大量的温度传感器10，用于监测振动及工作状态下电芯的温度；动力电池模拟器8将采集到的被测车辆12在真实振动状态下的动力电池7的内部电芯的电压、电流、内阻和温度的变化该数据输入给计算机15，从而监测动力电池7的工作状态。

3）当被测车辆12进行振动试验时，车辆处于上电状态，低压系统工作，此时被测车辆12的相关低压电气系统信号通过整车控制器11输入计算机15从而监测低压电气系统的工作状态。

4）主控计算机15可以同步采集到整车低压系统信号，动力电池7的电池包内部电芯的电压、电流、内阻和温度信号，车身底盘上的应变信号，通过对采集到的上述信号进行分析可以评价车辆的结构耐久强度以及振动对电池包工作状态的影响。

5）整车振动试验结束后，可对动力电池7的电池包进行三坐标测量，分析电池包外壳是否发生开裂或变形；对电池包进行拆解，观察电池包内部电芯之间连接件是否发生松动，从而判断电池包的结构耐久性能。

另外，本实用新型的整车振动测试系统可以同时进行整车的结构耐久试验、整车低压电气系统振动可靠性试验、电池包结构耐久试验和电池包振动试验等，而且将系统获取的信号输入给相关的CAE仿真软件，对整车或电池包的耐久性进一步的仿真分析。

利用本实用新型的测试系统可以对电动汽车进行如下方面的研究：

1）路面振动对动力电池的放电特性、电池包内阻、电池包内部连接件、电池包内部传感器、电池包壳体机械结构的影响；

2）路面振动对电动汽车低压电气系统的影响；

3）路面振动对电动汽车车身及底盘结构件的影响。

液压泵站提供高压油，在作动缸控制器的控制下驱动四个作动缸运动；四个作动缸与四个车轮连接驱动电动汽车模拟道路振动；同时电动汽车上的动力电池与动力电池模拟器相连接，由动力电池模拟器模拟实际道路的负载，使动力电池进行放电；在试验过程中，被测车辆处于上电状态，低压系统正常工作，通过数据采集软件采集整车和动力电池的CAN信号，进而对上述研究内容进行分析。

如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本实用新型的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于电动汽车的整车振动测试系统，其特征在于，包括道路谱采集器和动力电池模拟器，所述道路谱采集器通过作动缸控制器与作动缸的伺服阀相连接，液压泵站通过高压油管与所述作动缸相连接，被测车辆的车轮分别置于所述作动缸上；所述动力电池模拟器通过高压母线和低压通讯接口与所述被测车辆的动力电池相连接，所述动力电池模拟器连接有主控计算机。 

2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的整车振动测试系统，其特征在于，所述动力电池的内部安装有监测电芯温度的温度传感器，所述温度传感器与所述动力电池模拟器相连接。 

3.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的整车振动测试系统，其特征在于，所述被测车辆的轮轴的四个轴头分别安装有反馈轴头处加速度的加速度传感器，所述加速度传感器与所述作动器控制器相连接。 

4.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的整车振动测试系统，其特征在于，所述被测车辆的车身和底盘的关键点上布置有应变片，所述应变片通过数据采集系统与主控计算机相连接，主控计算机通过应变片的应变信号监测关键点的受力变化。 

5.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的整车振动测试系统，其特征在于，所述被测车辆的整车控制器与所述主控计算机相连接，用于采集所述被测车辆处于上电状态时的低压电气系统信号，监测低压电气系统的工作状态。