CN205719305U - 一种新能源汽车电机测试系统 - Google Patents

Abstract

一种新能源汽车电机测试系统，包括：温度采集装置、温度控制输出装置；所述温度采集装置包括热电偶信号滤波电路、信号放大补偿电路、隔离电路、时序控制电路和第一通讯电路，获取电机的实际温度值；同时，根据热电偶获取的同一时刻各热电偶读数、不同时刻各热电偶读数和热电偶在电机中的位置，模拟出计算出整个电机的温度分布；将检测到的实际温度值与模拟出计算出的整个电机的温度分布进行比较后计算加热输出控制量，并转换为命令信号，通过隔离电路控制车轮电机控制电路端执行电机运行或关闭的指令，使对电机的温度判断更全面、更准确。

Description

一种新能源汽车电机测试系统

技术领域

本实用新型属于电机检测领域，尤其涉及一种一种新能源汽车电机测试系统。

背景技术

电机是汽车行业中一个很重要的零件，通过电机的运转可以使汽车行驶，电机性能的好坏直接关系到汽车行驶的寿命和汽车的性能。电机控制系统作为新能源汽车的驱动部件，是最关键最核心的部件之一。由于电机的定子在车辆运行时有很大的电流流过，定子的发热非常严重，温度上升很快。一旦定子的温度过高，整个电机控制系统将非常危险，电机有可能被烧毁并引发严重的事故。尤其是电动汽车或混合动力汽车驱动系统的主流电机之一的永磁同步电机，其永磁材料存在对温度敏感的缺点，在高温情况下，其导磁性能可能会下降或发生退磁现象，将降低永磁电动机的性能，严重时还会损坏电动机，因此对其电机定子温度进行监控显得更为重要。一旦定子温度传感器发生故障，电机控制系统必须采取相应的紧急措施如降功率运行，以保护整个电机系统。

在现有技术的电机测试中，温度测试是其中很重要的一环，但现有技术的温度检测往往不精确，导致电机性能测试的不准确。同时现有的利用热电偶测 试时经常会因为加热形变而脱落。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供一种新能源汽车电机测试系统，以解决现有技术的温度测试不准确导致电机性能不准确的技术问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种新能源汽车电机测试系统，包括：

温度采集装置、温度控制输出装置，温度采集装置就近安装于热电偶处，所述热电偶包括R、S、E、J、K、T、N和B型热电偶，所述温度采集装置向系统主控制器或温度控制输出装置传递温度信息；

温度控制输出装置就近安装于车轮电机控制电路端，接收系统主控制器或温度采集装置的温度控制参数或温度信息；

所述温度采集装置包括热电偶信号滤波电路、信号放大补偿电路、隔离电路、时序控制电路和第一通讯电路；热电偶信号由R、S、E、J、K、T、N和B型热电偶获取并接入到热电偶信号滤波电路；信号放大补偿电路由冷结温度集成补偿的热电偶放大器构成，将热电偶的微弱输入电压信号通过补偿和放大；隔离电路将时序控制、第一通讯电路的数字信号与热电偶信号采集放大的模拟电路隔离开，防止数字信号对模拟电路的干扰；时序控制电路负责分时控制数字电路与模拟电路的通讯时序控制，读取信号放大补偿电路的结果，并控制第一通讯电路发送给系统主控制器和温度控制输出装置；

所述的数字化远传温度控制输出装置采用嵌入式处理器，内嵌温度控制算 法，将检测到的实际温度值计算加热输出控制量，并转换为命令信号，通过隔离电路控制车轮电机控制电路端执行电机运行或关闭的指令。

可选的，热电偶信号滤波电路为低通滤波器，滤除机器运行过程中的高频干扰及热电偶的长引线拾取的RF干扰。

可选的，所述R、S、T、J型热电偶检测电机定子的温度，所述K、E、N和B型热电偶检测电机外壳的温度，且所述N和K型热电偶检测电机外壳塑料件的温度。

可选的，所述N和K型热电偶的具体结构包括：位于电机外壳塑料件上的底漆层，位于底漆层表面通过离子溅射工艺和掩膜版形成的双层热电极层形成双金属结和连接双金属结的导线。

可选的，所述N和K型热电偶在进行离子溅射之前，对形成热电偶层的区域进行辉光清洗，充惰性气体至0.1～1.0×10-3Pa，打开离子清洗电源，电压从1000V～2000V范围逐步调整，使辉光清洗由弱逐渐增强，真空室内出现清晰的辉光，整个辉光清洗过程约保持8～12分钟。

可选的，所述N和K型热电偶的具体结构包括：位于电机外壳塑料件一侧的第一电偶丝和位于电机外壳塑料件另一侧的第二电偶丝，在该第一电偶丝和第二电偶丝之间遍及其长度方向的一端通过塑料件电绝缘屏障，其中一根电偶丝由非晶金属材料形成；第一电偶丝和第二电偶丝的另一端互相缠绕形成导电热电偶结。

本实用新型实施例的新能源汽车电机测试系统通过热电偶获得即时温度，并通过建立四维空间坐标系，模拟出计算出整个电机的温度分布，将检测到的实际温度值与模拟出计算出的整个电机的温度分布进行比较后计算加热输出控制量，并转换为命令信号，通过隔离电路控制车轮电机控制电路端执行电机运行或关闭的指令，使对电机的温度判断更全面、更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的新能源汽车电机测试系统的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的温度采集装置的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

请参考图1，一种新能源汽车电机测试系统，包括：

温度采集装置10、温度控制输出装置20，温度采集装置10就近安装于热电偶30处，所述热电偶包括R、S、E、J、K、T、N和B型热电偶，所述温度采集装置从热电偶处获取实际温度值，并向系统主控制器(未示出)或温度控制输出装置20传递温度信息；

温度控制输出装置20就近安装于车轮电机控制电路40，接收系统主控制器或温度采集装置10的温度控制参数或温度信息；

所述温度采集装置10包括热电偶信号滤波电路10、信号放大补偿电路20、隔离电路30、时序控制电路40、第一通讯电路50；热电偶信号由R、S、E、J、K、T、N和B型热电偶获取并接入到热电偶信号滤波电路；信号放大补偿电路由冷结温度集成补偿的热电偶放大器构成，将热电偶的微弱输入电压信号通过补偿和放大；隔离电路将时序控制、第一通讯电路的数字信号与热电偶信号采集放大的模拟电路隔离开，防止数字信号对模拟电路的干扰；时序控制电路负责分时控制数字电路与模拟电路的通讯时序控制，读取信号放大补偿电路的结果，并控制第一通讯电路发送给系统主控制器和温度控制输出装置；

同时，根据R、S、E、J、K、T、N和B型热电偶获取的同一时刻各热电偶读数、不同时刻各热电偶读数和热电偶在电机中的位置，以热电偶的三维位置和热电偶读数坐标，建立四维空间坐标系，利用matlab模拟出计算出整个电机的温度分布；

所述的数字化远传温度控制输出装置采用嵌入式处理器，内嵌温度控制算 法，将检测到的实际温度值与模拟出计算出的整个电机的温度分布进行比较后计算加热输出控制量，并转换为命令信号，通过隔离电路控制车轮电机控制电路端执行电机运行或关闭的指令。

在其他实施例中，也可以不模拟出计算出整个电机的温度分布，直接利用检测到的实际温度值计算加热输出控制量，并转换为命令信号。

其中，热电偶信号滤波电路为低通滤波器，滤除机器运行过程中的高频干扰及热电偶的长引线拾取的RF干扰。

所述R、S、T、J型热电偶检测电机定子的温度，所述K、E、N和B型热电偶检测电机外壳的温度，且所述N和K型热电偶检测电机外壳塑料件的温度。由于现有的热电偶一般都只能检测金属件的温度，若设置在塑料件上很容易老化或脱落，因此本实用新型提供了两种可以设置在塑料件上的热电偶。

在其中一个实施例中，所述N和K型热电偶的具体结构包括：位于电机外壳塑料件上的底漆层，位于底漆层表面通过离子溅射工艺和掩膜版形成的双层热电极层形成双金属结和连接双金属结的导线。

所述N和K型热电偶在进行离子溅射之前，对形成热电偶层的区域进行辉光清洗，充惰性气体至0.1～1.0×10-3Pa，打开离子清洗电源，电压从1000V～2000V范围逐步调整，使辉光清洗由弱逐渐增强，真空室内出现清晰的辉光，整个辉光清洗过程约保持8～12分钟，使得热电偶金属可以通过离子溅射工艺很好的附着在塑料件上，不容易脱落。在本实施例中，所述离子溅射的靶材为 铬镁合金。

在另一种实施例中，所述N和K型热电偶的具体结构包括：位于电机外壳塑料件一侧的第一电偶丝和位于电机外壳塑料件另一侧的第二电偶丝，在该第一电偶丝和第二电偶丝之间遍及其长度方向的一端通过中间相夹的塑料件电绝缘屏障，其中一根电偶丝由非晶金属材料形成；第一电偶丝和第二电偶丝的另一端互相缠绕形成导电热电偶结。述非晶金属合金包括具有18％硅和11％硼(均是原子数百分比)添加物的铬基合金。通过这种缠绕的方式设置的热电偶，不容易脱落，也能非常敏锐的检测出塑料件的温度变化。

本领域普通技术人员可以理解为上述实施例二所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本实用新型的保护范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新能源汽车电机测试系统，其特征在于，包括：

温度采集装置、温度控制输出装置，温度采集装置就近安装于热电偶处，所述热电偶包括R、S、E、J、K、T、N和B型热电偶，所述温度采集装置向系统主控制器或温度控制输出装置传递温度信息；

温度控制输出装置就近安装于车轮电机控制电路端，接收系统主控制器或温度采集装置的温度控制参数或温度信息；

所述温度采集装置包括热电偶信号滤波电路、信号放大补偿电路、隔离电路、时序控制电路和第一通讯电路；热电偶信号由R、S、E、J、K、T、N和B型热电偶获取并接入到热电偶信号滤波电路；信号放大补偿电路由冷结温度集成补偿的热电偶放大器构成，将热电偶的微弱输入电压信号通过补偿和放大；隔离电路将时序控制、第一通讯电路的数字信号与热电偶信号采集放大的模拟电路隔离开，防止数字信号对模拟电路的干扰；时序控制电路负责分时控制数字电路与模拟电路的通讯时序控制，读取信号放大补偿电路的结果，并控制第一通讯电路发送给系统主控制器和温度控制输出装置；

数字化远传温度控制输出装置采用嵌入式处理器，内嵌温度控制算法，将检测到的实际温度值计算加热输出控制量，并转换为命令信号，通过隔离电路控制车轮电机控制电路端执行电机运行或关闭的指令。

2.如权利要求1所述的新能源汽车电机测试系统，其特征在于，热电偶信 号滤波电路为低通滤波器，滤除机器运行过程中的高频干扰及热电偶的长引线拾取的RF干扰。

3.如权利要求1所述的新能源汽车电机测试系统，其特征在于，所述R、S、T、J型热电偶检测电机定子的温度，所述K、E、N和B型热电偶检测电机外壳的温度，且所述N和K型热电偶检测电机外壳塑料件的温度。

4.如权利要求3所述的新能源汽车电机测试系统，其特征在于，所述N和K型热电偶的具体结构包括：位于电机外壳塑料件上的底漆层，位于底漆层表面通过离子溅射工艺和掩膜版形成的双层热电极层形成双金属结和连接双金属结的导线。

5.如权利要求4所述的新能源汽车电机测试系统，其特征在于，所述N和K型热电偶在进行离子溅射之前，对形成热电偶层的区域进行辉光清洗，充惰性气体至0.1～1.0×10-3Pa，打开离子清洗电源，电压从1000V～2000V范围逐步调整，使辉光清洗由弱逐渐增强，真空室内出现清晰的辉光，整个辉光清洗过程保持8～12分钟。

6.如权利要求3所述的新能源汽车电机测试系统，其特征在于，所述N和K型热电偶的具体结构包括：位于电机外壳塑料件一侧的第一电偶丝和位于电机外壳塑料件另一侧的第二电偶丝，在该第一电偶丝和第二电偶丝之间遍及其长度方向的一端通过塑料件电绝缘屏障，其中一根电偶丝为非晶金属电偶丝；第一电偶丝和第二电偶丝的另一端互相缠绕形成导电热电偶结。