專利名稱：電動汽車整車工況電機系統測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動汽車驅動系統領域，特別涉及電動汽車電機檢測技術領域， 具體是指一種電動汽車整車工況電機系統測試裝置。
背景技術：
中國的汽車工業正處于快速發展的重要機遇期，未來國民經濟的發展必然促進對汽車更大的需求。然而，數量巨大的汽車保有量引起的能源消耗和環境污染將幾倍于我們的承受能力，嚴重影響能源安全和社會可持續發展。新能源汽車的開發和產業化將是汽車工業未來一段時期內的重要工作。隨著對電動車輛研發工作的不斷深入，許多先進技術被采用以增強電動車輛的市場競爭力，其中，關于電動車輛用牽弓I電機及其控制的研究尤其重要。由牽引電機及其控制器組成的車輛驅動系統與傳統的燃油汽車的以發動機和變速箱為主的驅動系統有著截然不同的結果和特性，所以對于電動車輛驅動系統的研究已成為電動車輛研發的重要課題。如何更好地匹配驅動系統、檢測檢驗恰當的驅動系統性能以及在此基礎上進一步開發新型的驅動系統也成為電動車輛研究的重要方向之一。作為一種特殊用途的電機及其控制系統，電動車輛驅動系統的監測工作首先應該在既有標準框架內進行相關的檢測，這方面的檢測工作與目前流行的工業電機的檢測區別不是很多，基本的測試方法是一樣的。 但是傳統的電機性能試驗平臺并不能完全滿足電動汽車驅動系統測試的需要，其無法體現電動汽車電機驅動系統測試項目的特點，必須是難以實現對汽車行駛道路工況進行模擬的測試要求，對電動汽車驅動系統的進一步研究和開發形成了制約。
實用新型內容本實用新型的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種參照電動汽車整車系統布局，能夠模擬車輛啟動、行駛等各種工況，對開發的電機及其控制器進行在線監控和各種測試，充分滿足電動汽車驅動系統的測試需要，為整車動力系統參數匹配和控制策略優化提供一個良好的柔性試驗平臺，且結構簡單，成本低廉，應用范圍較為廣泛的電動汽車整車工況電機系統測試裝置。為了實現上述的目的，本實用新型的電動汽車整車工況電機系統測試裝置具有如下構成該電動汽車整車工況電機系統測試裝置的主要特點是，其包括整車控制器模塊、 上位機模塊和電池模塊，所述的整車控制器模塊分別連接待測電機系統中的電機控制器和所述的上位機模塊，所述的電池模塊分別連接所述的整車控制器模塊和所述的電機控制器。該電動汽車整車工況電機系統測試裝置中，所述的測試裝置還包括負載模擬模塊，所述的負載模擬模塊連接待測電機系統中的電機。該電動汽車整車工況電機系統測試裝置中，所述的負載模擬模塊包括測功機和測功機監控單元，所述的測功機分別連接所述的電機和所述的測功機監控單元。該電動汽車整車工況電機系統測試裝置中，所述的整車控制器包括狀態選擇單元和檔位選擇單元，所述的狀態選擇單元和模式選擇單元均連接于所述的電機控制器。該電動汽車整車工況電機系統測試裝置中，所述的狀態選擇單元包括油門控制器和剎車控制器，所述的油門控制器和剎車控制器均連接所述的電機控制器。所述的檔位選擇單元包括前進檔控制器、后退檔控制器和空檔控制器，所述的前進檔控制器、后退檔控制器和空檔控制器均連接所述的電機控制器。該電動汽車整車工況電機系統測試裝置中，所述的狀態選擇單元和檔位選擇單元的布局與實際電動汽車中的狀態選擇單元和檔位選擇單元的布局一致。該電動汽車整車工況電機系統測試裝置中，所述的測試裝置還包括控制總線模塊，所述的整車控制器模塊通過所述的控制總線模塊連接所述的上位機模塊。該電動汽車整車工況電機系統測試裝置中，所述的電源模塊包括動力電池組，所述的動力電池組分別連接所述的整車控制器模塊和所述的電機控制器。所述的電源模塊還包括電池管理系統單元，所述的動力電池組通過所述的電池管理系統單元連接所述的整車控制器模塊。采用了該實用新型的電動汽車整車工況電機系統測試裝置，由于其包括整車控制器模塊、上位機模塊和電池模塊，所述的整車控制器模塊分別連接待測電機系統中的電機控制器和所述的上位機模塊，所述的電池模塊分別連接所述的整車控制器模塊和所述的待測電機系統中的電機控制器，特別該測試裝置還包括負載模擬模塊，所述的負載模擬模塊連接待測電機系統中的電機，使得該電動汽車整車工況電機系統測試裝置可以充分模擬接近整車行駛工況情況下的電機運行狀態，實現了不同工況、不同負載的狀態下，對純電動汽車動力性能進行準確可靠的連續測量。該測試裝置不僅具備穩定的靜態加載能力，而且具備良好的動態加載能力，從而充分滿足電動汽車驅動系統的測試需要，為整車動力系統參數匹配和控制策略優化提供了一個良好的柔性試驗平臺。且本實用新型的電動汽車整車工況電機系統測試裝置結構簡單，成本低廉，應用范圍較為廣泛。
圖1為本實用新型的電動汽車整車工況電機系統測試裝置的功能模塊結構示意圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。請參閱圖1所示，為本實用新型的電動汽車整車工況電機系統測試裝置的功能模塊結構示意圖。在一種實施方式中，本實用新型的電動汽車整車工況電機系統測試裝置包括整車控制器模塊、上位機模塊和電池模塊，所述的整車控制器模塊分別連接待測電機系統中的電機控制器和所述的上位機模塊，所述的電池模塊分別連接所述的整車控制器模塊和所述的電機控制器。該測試裝置還包括負載模擬模塊，所述的負載模擬模塊連接待測電機系統中的電機。該負載模擬模塊包括測功機和測功機監控單元，所述的測功機分別連接所述的電機和所述的測功機監控單元。本實施方式中，所述的整車控制器包括狀態選擇單元和檔位選擇單元，所述的狀態選擇單元和模式選擇單元均連接于所述的電機控制器。在一種較優選的實施方式中，所述的狀態選擇單元包括油門控制器和剎車控制器，所述的油門控制器和剎車控制器均連接所述的電機控制器。所述的檔位選擇單元包括前進檔控制器、后退檔控制器和空檔控制器，所述的前進檔控制器、后退檔控制器和空檔控制器均連接所述的電機控制器。在一種進一步優選的實施方式中，所述的狀態選擇單元和檔位選擇單元的布局與實際電動汽車中的狀態選擇單元和檔位選擇單元的布局一致。在一種優選的實施方式中，所述的測試裝置還包括控制總線模塊，所述的整車控制器模塊通過所述的控制總線模塊連接所述的上位機模塊。在另一種優選的實施方式中，所述的電源模塊包括動力電池組，所述的動力電池組分別連接所述的整車控制器模塊和所述的電機控制器。在更優選的實施方式中，所述的電源模塊還包括電池管理系統單元，所述的動力電池組通過所述的電池管理系統單元連接所述的整車控制器模塊。在實際應用中，電動汽車牽引電機系統的工作特性取決于車輛行駛受力狀況。電機及其控制器構成的牽引系統具有靈活高效的速度和轉矩的調節優勢，并且具有堵轉和低速大轉矩輸出能力，能夠在電動汽車啟動和加速過程中，提供足夠的動力，滿足加速需求。 在高速行駛過程中，能夠提供足夠的后備功率。同時，牽引電機也可以作為發電機使用，為制動和發電能量回收提供了條件。因此，電動汽車牽引電機系統既應具有低速大轉矩輸出的工作特點，又需要具備高速恒功率輸出的工作特點，還應具有發電及電力回饋能力。基于電動汽車驅動系統的以上特點本實用新型的電動汽車整車工況電機系統測試裝置由整車控制模塊、電池模塊、上位機模塊、負載模擬模塊和待測驅動系統模塊五部分組成，各模塊的功能如下1、整車控制模塊，整車控制器作為整套系統控制終端，與電池管理系統、電機控制器進行通訊，由整車控制器接出擋位選擇(前進、后退、空擋)信號、狀態選擇(油門、剎車) 信號，制作成換擋手柄及剎車、油門，模擬車輛布局，對牽引電機系統進行直接控制；2、電池模塊，包括動力電池組及電池管理系統(BMS)，車用動力電池組為牽引電機系統提供直流電源，同時連接電池管理系統(BMQ，在電機系統測試過程中，對電池組狀態進行監控及管理，并能為電機系統回饋制動測試提供必要的數據；3、負載模擬模塊，包括測功機及其控制系統，由測功機給牽引電機系統加載，并控制所加負載變化；4、上位機模塊，上位機通過CAN總線通訊與整車控制器連接，實時傳輸數據，進行整套系統狀態監控；5、待測驅動系統模塊，包括電機及電機控制器，該模塊接收整車控制系統給定的擋位選擇信號及狀態選擇信號，模擬整車工況運行。應用本實用新型的電動汽車整車工況電機系統測試裝置進行檢測時，由整車控制器接出油門、踏板及換擋信號，完全參照車輛布局，制作成操作控制系統。使用電池組給電機控制器供電，測功機提供模擬負載，整車控制器通過CAN總線與電機控制器進行通訊。在整車控制區域，當檔位選擇為D (前進)檔或R(后退)檔，踩下油門踏板，即可驅動待測的電機系統，模擬車輛啟動工況進行測試；當踩下剎車踏板，使電機停止，可模擬車輛剎車工況， 通過上位機界面記錄各項指標。采用了該實用新型的電動汽車整車工況電機系統測試裝置，由于其包括整車控制器模塊、上位機模塊和電池模塊，所述的整車控制器模塊分別連接待測電機系統中的電機控制器和所述的上位機模塊，所述的電池模塊分別連接所述的整車控制器模塊和所述的待測電機系統中的電機控制器，特別該測試裝置還包括負載模擬模塊，所述的負載模擬模塊連接待測電機系統中的電機，使得該電動汽車整車工況電機系統測試裝置可以充分模擬接近整車行駛工況情況下的電機運行狀態，實現了不同工況、不同負載的狀態下，對純電動汽車動力性能進行準確可靠的連續測量。該測試裝置不僅具備穩定的靜態加載能力，而且具備良好的動態加載能力，從而充分滿足電動汽車驅動系統的測試需要，為整車動力系統參數匹配和控制策略優化提供了一個良好的柔性試驗平臺。且本實用新型的電動汽車整車工況電機系統測試裝置結構簡單，成本低廉，應用范圍較為廣泛。在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
權利要求1.一種電動汽車整車工況電機系統測試裝置，其特征在于，所述的測試裝置包括整車控制器模塊、上位機模塊和電池模塊，所述的整車控制器模塊分別連接待測電機系統中的電機控制器和所述的上位機模塊，所述的電池模塊分別連接所述的整車控制器模塊和所述的電機控制器。
2.根據權利要求1所述的電動汽車整車工況電機系統測試裝置，其特征在于，所述的測試裝置還包括負載模擬模塊，所述的負載模擬模塊連接待測電機系統中的電機。
3.根據權利要求2所述的電動汽車整車工況電機系統測試裝置，其特征在于，所述的負載模擬模塊包括測功機和測功機監控單元，所述的測功機分別連接所述的電機和所述的測功機監控單元。
4.根據權利要求1所述的電動汽車整車工況電機系統測試裝置，其特征在于，所述的整車控制器包括狀態選擇單元和檔位選擇單元，所述的狀態選擇單元和模式選擇單元均連接于所述的電機控制器。
5.根據權利要求4所述的電動汽車整車工況電機系統測試裝置，其特征在于，所述的狀態選擇單元包括油門控制器和剎車控制器，所述的油門控制器和剎車控制器均連接所述的電機控制器。
6.根據權利要求4所述的電動汽車整車工況電機系統測試裝置，其特征在于，所述的檔位選擇單元包括前進檔控制器、后退檔控制器和空檔控制器，所述的前進檔控制器、后退檔控制器和空檔控制器均連接所述的電機控制器。
7.根據權利要求4至6中任一項所述的電動汽車整車工況電機系統測試裝置，其特征在于，所述的狀態選擇單元和檔位選擇單元的布局與實際電動汽車中的狀態選擇單元和檔位選擇單元的布局一致。
8.根據權利要求1所述的電動汽車整車工況電機系統測試裝置，其特征在于，所述的測試裝置還包括控制總線模塊，所述的整車控制器模塊通過所述的控制總線模塊連接所述的上位機模塊。
9.根據權利要求1所述的電動汽車整車工況電機系統測試裝置，其特征在于，所述的電源模塊包括動力電池組，所述的動力電池組分別連接所述的整車控制器模塊和所述的電機控制器。
10.根據權利要求9所述的電動汽車整車工況電機系統測試裝置，其特征在于，所述的電源模塊還包括電池管理系統單元，所述的動力電池組通過所述的電池管理系統單元連接所述的整車控制器模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種電動汽車整車工況電機系統測試裝置，其包括整車控制器模塊、上位機模塊和電池模塊，整車控制器模塊分別連接待測電機系統中的電機控制器和上位機模塊，電池模塊分別連接整車控制器模塊和所述的電機控制器，該測試裝置還包括負載模擬模塊，該負載模擬模塊連接待測電機系統中的電機。采用了該種結構的電動汽車整車工況電機系統測試裝置，能夠充分模擬整車行駛工況情況下的電機運行狀態，實現了不同工況、不同負載的狀態下，對純電動汽車動力性能進行準確可靠的連續測量，其不僅具備穩定的靜態加載能力，且具備良好的動態加載能力，為整車動力系統參數匹配和控制策略優化提供了一個良好的柔性試驗平臺。
文檔編號G01M15/00GK202002802SQ201120020980
公開日2011年10月5日 申請日期2011年1月21日 優先權日2011年1月21日
發明者劉婷, 袁一卿, 黃誠忠 申請人:上海中科深江電動車輛有限公司