CN210401594U - 一种新能源汽车用电机电磁寿命评价装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种新能源汽车用电机电磁寿命评价装置，包括电源、电机控制器、待测电机、负载、检测装置；其中，所述检测装置包括温湿度检测器、转矩转速传感器、电流传感器、电压传感器、绝缘电阻测试仪、数据采集设备和控制器；本实用新型提供的电机电磁寿命评价装置能够同时检测整车中与电机相关的多个数据参数，从而适用于整车系统，而且，本实用新型提供的电机电磁寿命评价装置能够直接测得多个数据，从而简化测试流程，解决整车、台架上无法测试电机电磁寿命状态的技术问题。

Description

一种新能源汽车用电机电磁寿命评价装置

技术领域

本实用新型涉及电机寿命评估技术领域，尤其涉及一种新能源汽车用电机电磁寿命评价装置。

背景技术

新能源汽车用电机是新能源汽车的动力核心，电机电磁寿命直接影响电机的功能、性能，进而影响驱动系统及整车的功能和性能。

现有技术中提供的一种电机寿命测试装置，利用工控机同时对两台同轴相对连接的电机进行寿命测试，在测试过程中通过工控机自动向电机的控制器发送测试命令，接受并显示和存储控制器发送来的实时测试信息。

但是现有技术中的测试装置结构复杂、搭建困难，不能应用于整车；而且测试流程冗长、测试周期长；还有，现有技术中测试方法和测试装置采用加速老化寿命试验，对电机施加高频方波脉冲电压，测试过程中会对电机造成一定程度的损坏，即使测得了电机使用寿命，对电机的寿命也产生了一定的影响。

如何提供一种结构简单的电机电磁寿命评价装置，避免对电机寿命产生影响，成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种新能源汽车用电机电磁寿命评价装置，以解决现有技术中对电机寿命进行检测时，测试装置结构复杂，搭建困难，无法应用于整车的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种新能源汽车用电机电磁寿命评价装置，包括：

电源、电机控制器、待测电机、负载、检测装置；

所述电源与所述电机控制器相连，所述电源为所述电磁寿命评价装置的其它部件提供电能；

所述电机控制器与所述待测电机的一端相连；

所述待测电机的另一端与所述负载相连；

所述检测装置包括温湿度检测器、转矩转速传感器、电流传感器、电压传感器、绝缘电阻测试仪、数据采集设备和控制器；

所述控制器与所述数据采集设备相连，所述数据采集设备分别与所述温湿度检测器、所述转矩转速传感器、所述电流传感器、所述电压传感器、所述绝缘电阻测试仪相连，所述控制器控制所述数据采集设备是否收集检测到的参数；

其中，所述温湿度检测器用于监测所述待测电机所处环境的温度和湿度；

所述电流传感器和所述电压传感器分别与所述待测电机相连，并用于检测所述待测电机的电流和电压；

所述绝缘电阻测试仪与所述待测电机相连，并用于检测所述待测电机的绝缘电阻；

所述转矩转速传感器的一端与所述待测电机相连，另一端与所述负载相连，并用于检测所述待测电机的转矩和转速。

优选地，还包括显示器或存储器；

所述显示器或所述存储器与所述数据采集设备相连，所述显示器用于显示采集到的各个数据，所述存储器用于存储采集到的各个数据。

优选地，所述电流传感器和所述电压传感器分别与所述待测电机相连，具体包括：

所述电流传感器和所述电压传感器分别设置在所述待测电机的输入端，用于检测所述待测电机的输入电流和输入电压。

优选地，所述绝缘电阻测试仪与所述待测电机相连，具体包括：

所述绝缘电阻测试仪的输出端钳在所述待测电机的电压输入端；

所述绝缘电阻测试仪的输入端钳在所述待测电机的的外壳上，用于检测所述待测电机的绝缘电阻。

优选地，所述负载为测功机。

优选地，所述转矩转速传感器的一端与所述待测电机相连，另一端与所述负载相连，具体包括：

所述待测电机的输出轴通过第一联轴器与所述转矩转速传感器的第一端联接；

所述测功机的制动轴通过第二联轴器与所述转矩转速传感器的第二端联接。

优选地，所述待测电机设置在试验台架上；

所述温湿度检测器设置在所述试验台架上，用于检测试验环境的温度及湿度，以保证试验环境的温度及湿度恒定。

优选地，所述电源为车载电源或模拟电源。

经由上述的技术方案可知，本实用新型提供的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置包括电源、电机控制器、待测电机、负载、检测装置；其中，所述检测装置包括温湿度检测器、转矩转速传感器、电流传感器、电压传感器、绝缘电阻测试仪、数据采集设备和控制器；本实用新型提供的电机电磁寿命评价装置能够同时检测整车中与电机相关的多个数据参数，从而适用于整车系统，而且，本实用新型提供的电机电磁寿命评价装置能够直接测得多个数据，从而简化测试流程，解决整车、台架上无法测试电机电磁寿命状态的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种新能源汽车用电机电磁寿命评价装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1所示，为本实用新型提供的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置结构示意图，所述新能源汽车用电机电磁寿命评价装置包括：电源11、电机控制器12、待测电机13、负载16、检测装置14；电源11与电机控制器12相连，电源11为电磁寿命评价装置的其它部件提供电能；电机控制器12与待测电机13的一端相连；待测电机13的另一端与负载16相连；检测装置14包括温湿度检测器141、转矩转速传感器142、电流传感器(图中未示出)、电压传感器(图中未示出)、绝缘电阻测试仪(图中未示出)、数据采集设备(图中未示出)和控制器(图中未示出)；控制器与数据采集设备相连，数据采集设备分别与温湿度检测器141、转矩转速传感器142、电流传感器、电压传感器、绝缘电阻测试仪相连，控制器控制数据采集设备是否收集检测到的参数；其中，温湿度检测器141用于监测待测电机所处环境的温度Tc和湿度RH；电流传感器和电压传感器分别与待测电机13相连，并用于检测待测电机13的电流I和电压U；绝缘电阻测试仪与待测电机13相连，并用于检测待测电机的绝缘电阻IR；转矩转速传感器142的一端与待测电机13相连，另一端与负载16相连，并用于检测待测电机的转矩T和转速v。

需要说明的是，MCU(Motor Control Unit，电机控制器)是通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路。电流传感器是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

另外，本实用新型实施例中，所述新能源汽车用电机电磁寿命评价装置还可以包括显示器或存储器，如图1中的15标号所示；所述显示器或所述存储器15与所述数据采集设备相连，所述显示器用于显示采集到的各个数据，所述存储器用于存储采集到的各个数据。所述各个数据包括待测电机13的电流I和电压U、绝缘电阻IR、转矩T和转速v、待测电机所处环境的温度Tc和湿度RH等。

本实用新型实施例中不限定各个传感器或检测器的安装位置，只要能够实现数据采集均可，为清楚说明本实用新型的各个部件的连接关系，可选的，所述电流传感器和所述电压传感器分别设置在所述待测电机的输入端，用于检测所述待测电机的输入电流和输入电压。所述绝缘电阻测试仪的输出端钳在所述待测电机的电压输入端；所述绝缘电阻测试仪的输入端钳在所述待测电机的的外壳上，用于检测所述待测电机的绝缘电阻。

本实用新型实施例中不限定负载的具体结构，在本实用新型的一个实施例中，可以是测功机，所述待测电机的输出轴通过第一联轴器与所述转矩转速传感器的第一端联接；所述测功机的制动轴通过第二联轴器与所述转矩转速传感器的第二端联接。

由于温湿度检测器用于检测待测电机所处的环境温度和湿度，因此所述待测电机位于什么环境中，则温湿度检测器就设置在什么环境中即可。当待测电机设置在试验台架上时，所述温湿度检测器设置在所述试验台架上，用于检测试验环境的温度及湿度，以保证试验环境的温度及湿度恒定。

另外，本实用新型中不限定电源的具体结构，可以是车载电源也可以是模拟电源。当待测电机位于整车系统中时，可以采用车载电源；当待测电机设置在试验台架上时，可以采用模拟电源，本实用新型对此不做限定。

本实用新型提供的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置的工作原理以及连接关系，包括：

通过车载电源或模拟电源给MCU(电机控制器)供电，通过电机控制器控制待测电机运行，电机输出轴通过第一联轴器与转矩转速传感器的第一端联接，测功机的制动轴通过第二联轴器与转矩转速传感器的第二端联接。所述电流传感器、电压传感器设置于待测电机输入端，检测待测电机的输入电流、输入电压；所述绝缘电阻测试仪输出端钳在待测电机电压输入端，输入端钳在待测电机的外壳上，检测待测电机的绝缘电阻；温湿度计置于试验台架上，检测试验环境温度及湿度，保证测试环境温湿度恒定。数采设备采集电流传感器、电压传感器、绝缘电阻测试仪、转矩转速传感器检测的各项数据，传输到显示器上进行数据显示或存储到存储器内。

更加具体地，采用本实用新型提供的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置进行电机寿命检测时的检测方法流程包括：

a.测试对比电机输出扭矩Tn和绝缘电阻值IRn；

使用一新电机(新装车或新上台架)作为对比电机，设置为额定工况(额定转速、额定扭矩、额定功率)。待测电机扭矩模式，测功机转速模式，电机控制器将电源的直流电逆变为交流电流I输出给待测电机，系统运转。

系统稳定后，通过温湿度检测器测量环境温度Tc、湿度RH；通过电流传感器、电压传感器测量待测电机输入电流I、输入电压U；通过转矩转速传感器、绝缘电阻测试仪测量被试电机输出扭矩(也即转矩)Tn和绝缘电阻值IRn，将以上测量所得数据记录到存储器。

b.测试待测电机输出扭矩Ti和待测电机绝缘电阻值IRi

使用待测电机，设置为额定工况(额定转速、额定扭矩、额定功率)。待测电机扭矩模式，测功机转速模式，电机控制器将电源的直流电逆变为交流电流I输出给待测电机，系统运转。系统稳定后，通过温湿度计观测环境温度、湿度，保证与a步骤所测温度Tc、湿度RH一致；通过电流传感器、电压传感器观测待测电机输入电流、输入电压，保证与a步骤所测输入电流I、输入电压U一致；通过扭矩传感器、绝缘电阻测试仪测量待测电机输出扭矩Ti和绝缘电阻值IRi。

c.新能源汽车用电机电磁寿命评价

将b步骤测得的数据Ti和IRi与a步骤记录的数据Tn和IRn进行对比，得出电机电磁寿命状态，通过显示器显示或通过CAN线报出。

本实用新型提供的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置，包括：电源、电机控制器、待测电机、负载、检测装置；其中，所述检测装置包括温湿度检测器、转矩转速传感器、电流传感器、电压传感器、绝缘电阻测试仪、数据采集设备和控制器；本实用新型提供的电机电磁寿命评价装置能够同时检测整车中与电机相关的多个数据参数，从而适用于整车系统，而且，本实用新型提供的电机电磁寿命评价装置能够直接测得多个数据，从而简化测试流程，解决整车、台架上无法测试电机电磁寿命状态的技术问题。

另外，本实用新型提供的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置中的检测装置包含的传感器、检测器等测量仪器容易获得，且成本较低，使得测试平台更加容易搭建。被测的数据易于观测、采集，测试难度低。

更进一步的，检测装置可以通过显示器直接观测电机电磁寿命状态，读取目标结果直观简便，测试结果可上传到整车CAN，便于整车各控制器调用；数据采集全面、精确，评价结果更为准确。

而且以电机的输出转矩及绝缘电阻值的变化为参考变量，简化数据采集难度；另外，需要说明的是，数据采集设备可以使用其他类型的采集设备，如CAN卡、功率分析仪等；还可以将整车动力系统已有的其他传感器替代本申请中的采集设备等结构，从而无需增加设置更多传感器，使得电机电磁寿命评价装置更加适用于整车系统。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种新能源汽车用电机电磁寿命评价装置，其特征在于，包括：

电源、电机控制器、待测电机、负载、检测装置；

所述电源与所述电机控制器相连，所述电源为所述电磁寿命评价装置的其它部件提供电能；

所述电机控制器与所述待测电机的一端相连；

所述待测电机的另一端与所述负载相连；

所述检测装置包括温湿度检测器、转矩转速传感器、电流传感器、电压传感器、绝缘电阻测试仪、数据采集设备和控制器；

所述控制器与所述数据采集设备相连，所述数据采集设备分别与所述温湿度检测器、所述转矩转速传感器、所述电流传感器、所述电压传感器、所述绝缘电阻测试仪相连，所述控制器控制所述数据采集设备是否收集检测到的参数；

其中，所述温湿度检测器用于监测所述待测电机所处环境的温度和湿度；

所述电流传感器和所述电压传感器分别与所述待测电机相连，并用于检测所述待测电机的电流和电压；

所述绝缘电阻测试仪与所述待测电机相连，并用于检测所述待测电机的绝缘电阻；

所述转矩转速传感器的一端与所述待测电机相连，另一端与所述负载相连，并用于检测所述待测电机的转矩和转速。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置，其特征在于，还包括显示器或存储器；

所述显示器或所述存储器与所述数据采集设备相连，所述显示器用于显示采集到的各个数据，所述存储器用于存储采集到的各个数据。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置，其特征在于，所述电流传感器和所述电压传感器分别与所述待测电机相连，具体包括：

所述电流传感器和所述电压传感器分别设置在所述待测电机的输入端，用于检测所述待测电机的输入电流和输入电压。

4.根据权利要求1所述的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置，其特征在于，所述绝缘电阻测试仪与所述待测电机相连，具体包括：

所述绝缘电阻测试仪的输出端钳在所述待测电机的电压输入端；

所述绝缘电阻测试仪的输入端钳在所述待测电机的外壳上，用于检测所述待测电机的绝缘电阻。

5.根据权利要求1所述的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置，其特征在于，所述负载为测功机。

6.根据权利要求5所述的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置，其特征在于，所述转矩转速传感器的一端与所述待测电机相连，另一端与所述负载相连，具体包括：

所述待测电机的输出轴通过第一联轴器与所述转矩转速传感器的第一端联接；

所述测功机的制动轴通过第二联轴器与所述转矩转速传感器的第二端联接。

7.根据权利要求1所述的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置，其特征在于，所述待测电机设置在试验台架上；

所述温湿度检测器设置在所述试验台架上，用于检测试验环境的温度及湿度，以保证试验环境的温度及湿度恒定。

8.根据权利要求1所述的新能源汽车用电机电磁寿命评价装置，其特征在于，所述电源为车载电源或模拟电源。

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