CN205301532U - 电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统，其中第一电机控制器的第一端、第二电机控制器的第一端以及供电模块的输出端相连接，第一电机控制器的第二端与第一电机的第一端相连接，第一电机的第二端与转矩转速测量仪的第一端相连接，转矩转速测量仪的第二端与制动模拟器的第一端相连接，制动模拟器的第二端与惯量盘的第一端相连接，惯量盘的第二端与第二电机的第二端相连接，第二电机的第一端与第二电机控制器相连接。采用该种结构的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统，在对拖测试中，转矩环测试很稳定，故障率低，在出现故障的时候便于控制及其无损坏保护，其应用范围较为广泛。

Description

电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统

技术领域

本实用新型涉及车辆工程领域，尤其涉及新能源车辆，具体是指一种电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统。

背景技术

目前传统的电机测试是测功机台架测试，弊端是价格高(带回馈电网的价格更高)。电机对拖测试是最省电，最简单有效的测试方法。由于现有的测试策略都是发电机端转矩环控制，馈电端是转速环控制。但是在转速很高的时候，容易失控，在故障情况下无法有效的采取保护措施，不能模拟车载系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统。

为了实现上述目的，本实用新型的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统具有如下构成：

该电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统，其主要特点是，所述的系统包括第一电机、第二电机、第一电机控制器、第二电机控制器、转矩转速测量仪、制动模拟器、惯量盘以及供电模块；所述的第一电机控制器的第一端、所述的第二电机控制器的第一端以及所述的供电模块的输出端相连接，所述的第一电机控制器的第二端与所述的第一电机的第一端相连接，所述的第一电机的第二端与所述的转矩转速测量仪的第一端相连接，所述的转矩转速测量仪的第二端与所述的制动模拟器的第一端相连接，所述的制动模拟器的第二端与所述的惯量盘的第一端相连接，所述的惯量盘的第二端与所述的第二电机的第二端相连接，所述的第二电机的第一端与所述的第二电机控制器相连接。

进一步地，所述的系统还包括冷却子系统，所述的冷却子系统与所述的第一电机、所述的第二电机、所述的第一电机控制器、所述的第二电机控制器相连接。

进一步地，所述的冷却子系统还包括制动模拟器的风冷模块。

进一步地，所述的系统还包括整车控制器或工控机，所述的整车控制器或工控机通过CAN总线分别与所述的第一电机控制器、所述的第二电机控制器、所述的转矩转速测量仪以及所述的制动模拟器相连接。

进一步地，所述的第一电机控制器通过动力线与所述的第一电机相连接，所述的第二电机控制器通过另一动力线与所述的第二电机相连接。

进一步地，所述的第一电机、所述的第二电机均为永磁同步电机，所述的第一电机控制器、所述的第二电机控制器均为永磁同步电机控制器。

进一步地，所述的第一电机、所述的转矩转速测量仪、所述的制动模拟器、所述的惯量盘以及所述的第二电机通过联轴器相连接，且所述的第一电机、所述的转矩转速测量仪、所述的制动模拟器、所述的惯量盘以及所述的第二电机同轴。

采用了该实用新型中的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统，与现有技术相比，具有以下有益的技术效果：

1、在对拖测试中，转矩环测试很稳定，故障率低，在出现故障的时候便于控制及其无损坏保护。

2、在PID闭环控制跟踪上很稳定，便于控制和模拟车载系统。

3、可以在对拖系统上测试阶跃响应。

4、可以挖掘电机的极限工况。

附图说明

图1为本实用新型的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统的结构示意图。

图2为本实用新型的一实施例中的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统的控制流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本实用新型是对新能源汽车中永磁同步电机对拖控制测试策略进行改进。对拖测试用两套相同的电机控制系统，永磁同步电机控制器1和永磁同步电机控制器2，分别控制永磁同步电机A和永磁同步电机B，转矩转速测量仪3、制动模拟器4、惯量盘5、整车控制器或工控机6、电源柜或者电池包7和若干联轴器C。

对拖测试安装是在测试地平铁上安装电机及其固定装置，永磁同步电机A的输出轴连接联轴器C，连接转矩转速测量仪3，连接联轴器C，连接制动模拟器4，连接联轴器C，连接惯量盘5，连接联轴器C，连接永磁同步电机B。永磁同步电机A和永磁同步电机控制器1连接配套，永磁同步电机B和永磁同步电机控制器2连接配套。永磁同步电机控制器的输入连接电源柜或者电池包7。

安装要求：尽量保证永磁同步电机A、联轴器C、转矩转速测量仪3、制动模拟器4惯量盘5、永磁同步电机B同轴(建议三个方向上偏差小于0.05mm)，使得系统磨损小，效率高，噪声小。

通过测试平台模拟车载系统，此测试平台简单实用，经济可靠，可以做耐久测试等研发测试，优化后可做出厂测试。车载的惯量可以通过惯量盘模拟，车载的制动器可以通过制动模拟器来实现，此系统从而模拟车载系统控制发动机。即软硬件加对拖平台来模拟车载系统。

控制策略如下：

1、对拖的两台电机都采用转矩控制，同时添加PID闭环控制策略:两台电机直接的PID控制。

2、对拖测试中加惯量盘和制动器模拟车载系统，便于控制，同时在发生故障时容易处理故障。

在一种优选的实施例中，对于硬件连接：按照以下顺序连接：永磁同步电机A、转矩转速测量仪3、制动模拟器4、惯量盘5、永磁同步电机B。各个模块之间通过联轴器同轴连接。散热措施：电机和控制器可采取车载散热措施，制动器可采用风机散热。制动模拟器4、永磁同步电机控制器1、永磁同步电机控制器2和转矩转速测量仪3通过CAN输入到整车控制器或者工控机6统一控制。

对于软件PID对拖控制：

软件算法：通过车载的转矩环给定永磁同步电机A的转矩T和系统的目标转速n。通过车载的转矩环调节永磁同步电机B的转矩从而维持整个系统的目标转速n。所以永磁同步电机B的输入转矩＝永磁同步电机A的转矩T+制动转矩+系统损耗转矩+PID调节的转矩差(注意各种转矩的方向)。PID控制时，是针对永磁同步电机A和永磁同步电机B两台联合调节，调节过程中需要正确处理系统的延迟。可以按照路况要求设置转矩和转速的参数(可能含有阶跃响应)，从而模拟真实路况。

当系统中永磁同步电机A或者永磁同步电机B出现故障时，可以通过工控机整车控制器或工控机6来确定控制策略：

1)首先切断系统中的供电系统，此时能量需要释放；

2)再增加制动扭矩，由于惯量盘作用，不会瞬间飞车；

3)使制动器控制安全速度，直到停止。控制过程中，转矩都要有上升斜率和保护范围。阶跃响应测试策略：设置合理的转矩转速上升斜率和保护范围，供电装置要较大容量、吸收单元等保护装置。可以按照路况要求设置转矩、转速的参数、制动模拟器等参数，从而模拟真实路况(可能含有阶跃响应)。

采用了该实用新型中的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统，与现有技术相比，具有以下有益的技术效果：

1、在对拖测试中，转矩环测试很稳定，故障率低，在出现故障的时候便于控制及其无损坏保护。

2、在PID闭环控制跟踪上很稳定，便于控制和模拟车载系统。

3、可以在对拖系统上测试阶跃响应。

4、可以挖掘电机的极限工况。

本实用新型的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统的技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。

上述实施例为本专利较佳的实施例，并非用来限制本实用新型的实施范围，本领域的技术人员在未脱离本实用新型原理的前提下，所作的改进、变化、组合、替代等，均属于本实用新型权利要求所要求保护的范围之内。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统，其特征在于，所述的系统包括第一电机、第二电机、第一电机控制器、第二电机控制器、转矩转速测量仪、制动模拟器、惯量盘以及供电模块；所述的第一电机控制器的第一端、所述的第二电机控制器的第一端以及所述的供电模块的输出端相连接，所述的第一电机控制器的第二端与所述的第一电机的第一端相连接，所述的第一电机的第二端与所述的转矩转速测量仪的第一端相连接，所述的转矩转速测量仪的第二端与所述的制动模拟器的第一端相连接，所述的制动模拟器的第二端与所述的惯量盘的第一端相连接，所述的惯量盘的第二端与所述的第二电机的第二端相连接，所述的第二电机的第一端与所述的第二电机控制器相连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统，其特征在于，所述的系统还包括冷却子系统，所述的冷却子系统与所述的第一电机、所述的第二电机、所述的第一电机控制器、所述的第二电机控制器相连接。

3.根据权利要求2所述的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统，其特征在于，所述的冷却子系统还包括制动模拟器的风冷模块。

4.根据权利要求1所述的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统，其特征在于，所述的系统还包括整车控制器或工控机，所述的整车控制器或工控机通过CAN总线分别与所述的第一电机控制器、所述的第二电机控制器、所述的转矩转速测量仪以及所述的制动模拟器相连接。

5.根据权利要求1所述的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统，其特征在于，所述的第一电机控制器通过动力线与所述的第一电机相连接，所述的第二电机控制器通过另一动力线与所述的第二电机相连接。

6.根据权利要求1所述的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统，其特征在于，所述的第一电机、所述的第二电机均为永磁同步电机，所述的第一电机控制器、所述的第二电机控制器均为永磁同步电机控制器。

7.根据权利要求1所述的电动汽车中模拟车载系统的电机对拖系统，其特征在于，所述的第一电机、所述的转矩转速测量仪、所述的制动模拟器、所述的惯量盘以及所述的第二电机通过联轴器相连接，且所述的第一电机、所述的转矩转速测量仪、所述的制动模拟器、所述的惯量盘以及所述的第二电机同轴。