電助動自行車測試平臺及測試方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于輪式車輛的測試技術領域，設及一種電助動自行車性能測試平臺及測 試方法。
【背景技術】
[000引 目前，國家大力倡導綠色、低碳出行，電助動自行車W其節能、省力的優點而日益 受到人們的關注。電助動自行車區別于普通的自行車和純電動自行車，其自身具備一定功 率的輔助動力，但僅在騎車人主動踐車時起輔助驅動作用，當騎車人停止踐車，或者車速超 過最高助力車速，其電助力會逐漸減小直至消失。相比于普通的無動力自行車，電助動自行 車騎行更加省力，在爬坡、逆風等情況下有優勢；相比于普通的純電動自行車，電助動自行 車能耗更低，更加低碳環保。
[0003] 我國是自行車生產大國，也是電動自行車生產大國，2011年生產電動自行車2600 萬輛，出口電動自行車117萬輛，主要出口歐美日地區，但其中90% W上沒有電助動功能。 2009年歐盟和日本均正式發布實施了電助動自行車相關的檢測標準，助動斷電性能是其中 的關鍵檢測性能指標。電助動自行車的助動斷電性能主要包括助力管理系統的有效性、助 動斷電距離、助力漸變的平穩性、人力助力比等，其中助動斷電距離上指在電助動自行車行 駛過程中若發生無人力驅動的情況，或者電助動自行車的車速達到了最高助力車速時，電 助動車會自動減小供電電流直至完全停止供電，電助動自行車在從失去人力驅動到停止供 電的時間內行駛的距離就是電動車的助動斷電距離。為使國產電助動自行車能順利出口歐 盟、日本等市場，要求國內有能力對電助動自行車的助動斷電性能進行測試。
[0004] 目前，國內外在電助動自行車的性能測試，特別是助動斷電性能測試方面存在一 定的空白，市場上還沒有相關的檢測設備或是測試平臺。室外公共道路騎行，不僅由于受到 交通環境的制約，而且路況的變化和氣候的變化都會對測試結果造成一定的影響，特別是 道路的坡度變化，騎行人員頻繁使用剎車，會嚴重影響測試結果的準確性。針對該一現狀， 本發明提出了一種電助動自行車的測試平臺，及其相應的測試方法，解決了電助動自行車 的性能測試問題。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種電助動自行車測試平臺及其測試方法，避免 電助動自行車的性能測試受到場地和天氣環境帶來的不確定因素的干擾，W保證電助動自 行車性能測試結果的準確性。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：
[0007] 電助動自行車測試平臺，其特征在于：包括被測車輛夾裝機構、外部驅動機構、慣 性及阻巧等效機構、數據采集模塊；
[000引所述被測車輛夾裝機構支承被測車輛，將其驅動輪抬離地面；所述外部驅動機構 包括伺服電機、減速箱，所述減速箱的輸出軸與被測車輛牙盤相連，其輸入軸與伺服電機輸 出軸相連；所述慣性及阻巧等效機構包括飛輪、電磁阻巧器，所述飛輪鏈接與被測車輛驅動 輪的軸，其轉動慣量等效被測車輛及測試人員的體重，所述電磁阻巧器連接于被測車輛驅 動輪的軸，其阻巧等效被測車輛行駛時的滾阻；所述數據采集模塊包括碼表、電能表、上位 機，所述碼表的感應器連接于被測車輛驅動輪側的車架，所述碼表的磁鐵連接于被測車輛 驅動輪的福條，所述電能表連接于被測車輛的車載電池，所述上位機從碼表和電能表接收 測量數據，向電磁阻巧器和伺服電機發送控制信號。
[0009] 所述外部驅動機構的輸出功率受上位機控制。
[0010] 所述飛輪采用模塊化設計，由一系列質量不同的盤片疊加成一個飛輪，滿足 M/?2二^mr 2，其中M為被測車輛和測試人員總質量，R為被測車輛車輪半徑，m為飛輪質 量，r為飛輪半徑。
[0011] 所述電磁阻巧器的阻巧受上位機控制，與上位機加載于電磁鐵上的勵磁電壓正相 關。
[0012] 本發明還提供一種電助動自行車測試平臺的測試方法，其特征在于采用如權利要 求1所述的電助動自行車測試平臺，測試方法步驟如下：
[0013] (1)測試人員駕駛被測車輛W純電動模式在符合標準要求的道路上W最大速度行 駛，記錄下測試人員與被測車輛的總質量M、純電動自行車的功率P、最大行駛速度V ;
[0014] 似根據測試人員與被測車輛的總質量M定制一個飛輪，滿足M廬二^mr2,其 中R為被測車輛車輪半徑，m為飛輪質量，r為飛輪半徑，飛輪采用盤片疊加的方式，事先加 工好一系列不同質量的飛輪盤片，采用不同的組合可W得到任意質量的飛輪，用飛輪的轉 動慣量等效測試人員及車身的慣性；
[0015] (3)關閉被測車輛的電助動功能，斷開電磁阻巧器的勵磁，控制所述伺服電機W恒 功率P運行，調節所述可調電磁阻巧器的勵磁電壓，隨著勵磁電壓的逐漸增大，被測車輛所 受阻巧也逐漸增大，行駛速度逐漸減小，直至被測車輛的速度穩定在V值，此時電磁阻巧器 產生的阻力與被測車輛在標準道路上行駛時所受的滾阻等效，保持所述可調阻巧器勵磁電 壓不變，開始進行測試；
[0016] (4)開啟被測車輛的電助動功能，控制所述伺服電機的輸出功率，使被測車輛W某 一小于最高助力車速的速度穩定行駛，檢測被測車輛自身的輸出功率，W測試助力管理系 統的有效性，此時私服電機的輸出功率與被測車輛自身功率的比值即為當前行駛速度下的 人力助力比，重復上述步驟使被測車輛行駛助不同的速度上，得到被測車輛在不同車速下 的人力助力比曲線；
[0017] (4)在被測車輛W某一小于最高助力車速的速度穩定行駛時，突然使所述伺服電 機的輸出功率將為零，檢測被測車輛的輸出功率，W測試助力管理系統的有效性，通過分析 被測車輛輸出電流隨時間的變化，W分析助力漸變的平穩性，結合所述車載碼表可計算得 助動斷電距離；
[0018] (5)增大所述伺服電機的輸出功率，使被測車輛的速度穿越最高助力車速，檢測被 測車輛的輸出功率，W測試助力管理系統的有效性，通過分析被測車輛輸出電流隨時間的 變化，W分析助力漸變的平穩性，結合所述車載碼表可計算得助動斷電距離。
[0019] 相比現有技術的測試平臺，本發明所述的測試平臺和測試方法具有如下的有益效 果：
[0020] (1)測試平臺實現了電助動自行車人力助力比和助動斷電距離的測試；
[0021] (2)測試平臺具有一定的通用性，亦可進行與電動自行車相關的一些其他測試。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發明電助動自行車測試平臺的結構圖。
[0023] 其中1為飛輪；2為支架；3為電磁阻巧器；4為伺服電機；5為碼表；6為電能表。
【具體實施方式】
[0024] 如圖1所示電助動自行車測試平臺包括；電助動自行車測試平臺，包括被測車輛 夾裝機構、外部驅動機構、慣性及阻巧等效機構、數據采集模塊；
[0025] 所述被測車輛夾裝機構為支架2,支承被測車輛，將其驅動輪抬離地面。
[0026] 所述外部驅動機構包括伺服電機4、減速箱，所述減速箱的輸出軸與被測車輛牙盤 相連，其輸入軸與伺服電機輸出軸相連。用于模擬騎行者騎行時產生的驅動力。
[0027] 所述慣性及阻巧等效機構包括飛輪1、電磁阻巧器3,所述飛輪鏈接與被測車輛驅 動輪的軸，其轉動慣量等效被測車輛及測試人員的體重，電磁阻巧器3連接于被測車輛驅 動輪的軸，其阻巧等效被測車輛行駛時的滾阻。
[0028] 所述數據采集模塊包括碼表5、電能表6、上位機，所述碼表的感應器連接于被測 車輛驅動輪側的車架，所述碼表的磁鐵連接于被測車輛驅動輪的福條，所述電能表連接于 被測車輛的車載電池，所述上位機從碼表和電能表接收測量數據，向電磁阻巧器和伺服電 機發送控制信號。
[0029] 所述外部驅動機構的輸出功率受上位機控制。
[0030] 所述飛輪采用模塊化設計，由一系列質量不同的盤片疊加成一個飛輪，滿足 二，其中M為被測車輛和測試人員總質量，R為被測車輛車輪半徑，m為飛輪質 量，r為飛輪半徑。
[0031] 所述電磁阻巧器的阻巧受上位機控制，與上位機加載于電磁鐵上的勵磁電壓正相 關。
[0032] 采用本發明的測