专利名称：电动汽车整车工况电机系统测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动汽车驱动系统领域，特别涉及电动汽车电机检测技术领域， 具体是指一种电动汽车整车工况电机系统测试装置。
背景技术：
中国的汽车工业正处于快速发展的重要机遇期，未来国民经济的发展必然促进对汽车更大的需求。然而，数量巨大的汽车保有量引起的能源消耗和环境污染将几倍于我们的承受能力，严重影响能源安全和社会可持续发展。新能源汽车的开发和产业化将是汽车工业未来一段时期内的重要工作。随着对电动车辆研发工作的不断深入，许多先进技术被采用以增强电动车辆的市场竞争力，其中，关于电动车辆用牵弓I电机及其控制的研究尤其重要。由牵引电机及其控制器组成的车辆驱动系统与传统的燃油汽车的以发动机和变速箱为主的驱动系统有着截然不同的结果和特性，所以对于电动车辆驱动系统的研究已成为电动车辆研发的重要课题。如何更好地匹配驱动系统、检测检验恰当的驱动系统性能以及在此基础上进一步开发新型的驱动系统也成为电动车辆研究的重要方向之一。作为一种特殊用途的电机及其控制系统，电动车辆驱动系统的监测工作首先应该在既有标准框架内进行相关的检测，这方面的检测工作与目前流行的工业电机的检测区别不是很多，基本的测试方法是一样的。 但是传统的电机性能试验平台并不能完全满足电动汽车驱动系统测试的需要，其无法体现电动汽车电机驱动系统测试项目的特点，必须是难以实现对汽车行驶道路工况进行模拟的测试要求，对电动汽车驱动系统的进一步研究和开发形成了制约。
实用新型内容本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种参照电动汽车整车系统布局，能够模拟车辆启动、行驶等各种工况，对开发的电机及其控制器进行在线监控和各种测试，充分满足电动汽车驱动系统的测试需要，为整车动力系统参数匹配和控制策略优化提供一个良好的柔性试验平台，且结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛的电动汽车整车工况电机系统测试装置。为了实现上述的目的，本实用新型的电动汽车整车工况电机系统测试装置具有如下构成该电动汽车整车工况电机系统测试装置的主要特点是，其包括整车控制器模块、 上位机模块和电池模块，所述的整车控制器模块分别连接待测电机系统中的电机控制器和所述的上位机模块，所述的电池模块分别连接所述的整车控制器模块和所述的电机控制器。该电动汽车整车工况电机系统测试装置中，所述的测试装置还包括负载模拟模块，所述的负载模拟模块连接待测电机系统中的电机。该电动汽车整车工况电机系统测试装置中，所述的负载模拟模块包括测功机和测功机监控单元，所述的测功机分别连接所述的电机和所述的测功机监控单元。该电动汽车整车工况电机系统测试装置中，所述的整车控制器包括状态选择单元和档位选择单元，所述的状态选择单元和模式选择单元均连接于所述的电机控制器。该电动汽车整车工况电机系统测试装置中，所述的状态选择单元包括油门控制器和刹车控制器，所述的油门控制器和刹车控制器均连接所述的电机控制器。所述的档位选择单元包括前进档控制器、后退档控制器和空档控制器，所述的前进档控制器、后退档控制器和空档控制器均连接所述的电机控制器。该电动汽车整车工况电机系统测试装置中，所述的状态选择单元和档位选择单元的布局与实际电动汽车中的状态选择单元和档位选择单元的布局一致。该电动汽车整车工况电机系统测试装置中，所述的测试装置还包括控制总线模块，所述的整车控制器模块通过所述的控制总线模块连接所述的上位机模块。该电动汽车整车工况电机系统测试装置中，所述的电源模块包括动力电池组，所述的动力电池组分别连接所述的整车控制器模块和所述的电机控制器。所述的电源模块还包括电池管理系统单元，所述的动力电池组通过所述的电池管理系统单元连接所述的整车控制器模块。采用了该实用新型的电动汽车整车工况电机系统测试装置，由于其包括整车控制器模块、上位机模块和电池模块，所述的整车控制器模块分别连接待测电机系统中的电机控制器和所述的上位机模块，所述的电池模块分别连接所述的整车控制器模块和所述的待测电机系统中的电机控制器，特别该测试装置还包括负载模拟模块，所述的负载模拟模块连接待测电机系统中的电机，使得该电动汽车整车工况电机系统测试装置可以充分模拟接近整车行驶工况情况下的电机运行状态，实现了不同工况、不同负载的状态下，对纯电动汽车动力性能进行准确可靠的连续测量。该测试装置不仅具备稳定的静态加载能力，而且具备良好的动态加载能力，从而充分满足电动汽车驱动系统的测试需要，为整车动力系统参数匹配和控制策略优化提供了一个良好的柔性试验平台。且本实用新型的电动汽车整车工况电机系统测试装置结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛。
图1为本实用新型的电动汽车整车工况电机系统测试装置的功能模块结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。请参阅图1所示，为本实用新型的电动汽车整车工况电机系统测试装置的功能模块结构示意图。在一种实施方式中，本实用新型的电动汽车整车工况电机系统测试装置包括整车控制器模块、上位机模块和电池模块，所述的整车控制器模块分别连接待测电机系统中的电机控制器和所述的上位机模块，所述的电池模块分别连接所述的整车控制器模块和所述的电机控制器。该测试装置还包括负载模拟模块，所述的负载模拟模块连接待测电机系统中的电机。该负载模拟模块包括测功机和测功机监控单元，所述的测功机分别连接所述的电机和所述的测功机监控单元。本实施方式中，所述的整车控制器包括状态选择单元和档位选择单元，所述的状态选择单元和模式选择单元均连接于所述的电机控制器。在一种较优选的实施方式中，所述的状态选择单元包括油门控制器和刹车控制器，所述的油门控制器和刹车控制器均连接所述的电机控制器。所述的档位选择单元包括前进档控制器、后退档控制器和空档控制器，所述的前进档控制器、后退档控制器和空档控制器均连接所述的电机控制器。在一种进一步优选的实施方式中，所述的状态选择单元和档位选择单元的布局与实际电动汽车中的状态选择单元和档位选择单元的布局一致。在一种优选的实施方式中，所述的测试装置还包括控制总线模块，所述的整车控制器模块通过所述的控制总线模块连接所述的上位机模块。在另一种优选的实施方式中，所述的电源模块包括动力电池组，所述的动力电池组分别连接所述的整车控制器模块和所述的电机控制器。在更优选的实施方式中，所述的电源模块还包括电池管理系统单元，所述的动力电池组通过所述的电池管理系统单元连接所述的整车控制器模块。在实际应用中，电动汽车牵引电机系统的工作特性取决于车辆行驶受力状况。电机及其控制器构成的牵引系统具有灵活高效的速度和转矩的调节优势，并且具有堵转和低速大转矩输出能力，能够在电动汽车启动和加速过程中，提供足够的动力，满足加速需求。 在高速行驶过程中，能够提供足够的后备功率。同时，牵引电机也可以作为发电机使用，为制动和发电能量回收提供了条件。因此，电动汽车牵引电机系统既应具有低速大转矩输出的工作特点，又需要具备高速恒功率输出的工作特点，还应具有发电及电力回馈能力。基于电动汽车驱动系统的以上特点本实用新型的电动汽车整车工况电机系统测试装置由整车控制模块、电池模块、上位机模块、负载模拟模块和待测驱动系统模块五部分组成，各模块的功能如下1、整车控制模块，整车控制器作为整套系统控制终端，与电池管理系统、电机控制器进行通讯，由整车控制器接出挡位选择(前进、后退、空挡)信号、状态选择(油门、刹车) 信号，制作成换挡手柄及刹车、油门，模拟车辆布局，对牵引电机系统进行直接控制；2、电池模块，包括动力电池组及电池管理系统(BMS)，车用动力电池组为牵引电机系统提供直流电源，同时连接电池管理系统(BMQ，在电机系统测试过程中，对电池组状态进行监控及管理，并能为电机系统回馈制动测试提供必要的数据；3、负载模拟模块，包括测功机及其控制系统，由测功机给牵引电机系统加载，并控制所加负载变化；4、上位机模块，上位机通过CAN总线通讯与整车控制器连接，实时传输数据，进行整套系统状态监控；5、待测驱动系统模块，包括电机及电机控制器，该模块接收整车控制系统给定的挡位选择信号及状态选择信号，模拟整车工况运行。应用本实用新型的电动汽车整车工况电机系统测试装置进行检测时，由整车控制器接出油门、踏板及换挡信号，完全参照车辆布局，制作成操作控制系统。使用电池组给电机控制器供电，测功机提供模拟负载，整车控制器通过CAN总线与电机控制器进行通讯。在整车控制区域，当档位选择为D (前进)档或R(后退)档，踩下油门踏板，即可驱动待测的电机系统，模拟车辆启动工况进行测试；当踩下刹车踏板，使电机停止，可模拟车辆刹车工况， 通过上位机界面记录各项指标。采用了该实用新型的电动汽车整车工况电机系统测试装置，由于其包括整车控制器模块、上位机模块和电池模块，所述的整车控制器模块分别连接待测电机系统中的电机控制器和所述的上位机模块，所述的电池模块分别连接所述的整车控制器模块和所述的待测电机系统中的电机控制器，特别该测试装置还包括负载模拟模块，所述的负载模拟模块连接待测电机系统中的电机，使得该电动汽车整车工况电机系统测试装置可以充分模拟接近整车行驶工况情况下的电机运行状态，实现了不同工况、不同负载的状态下，对纯电动汽车动力性能进行准确可靠的连续测量。该测试装置不仅具备稳定的静态加载能力，而且具备良好的动态加载能力，从而充分满足电动汽车驱动系统的测试需要，为整车动力系统参数匹配和控制策略优化提供了一个良好的柔性试验平台。且本实用新型的电动汽车整车工况电机系统测试装置结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛。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。
权利要求1.一种电动汽车整车工况电机系统测试装置，其特征在于，所述的测试装置包括整车控制器模块、上位机模块和电池模块，所述的整车控制器模块分别连接待测电机系统中的电机控制器和所述的上位机模块，所述的电池模块分别连接所述的整车控制器模块和所述的电机控制器。
2.根据权利要求1所述的电动汽车整车工况电机系统测试装置，其特征在于，所述的测试装置还包括负载模拟模块，所述的负载模拟模块连接待测电机系统中的电机。
3.根据权利要求2所述的电动汽车整车工况电机系统测试装置，其特征在于，所述的负载模拟模块包括测功机和测功机监控单元，所述的测功机分别连接所述的电机和所述的测功机监控单元。
4.根据权利要求1所述的电动汽车整车工况电机系统测试装置，其特征在于，所述的整车控制器包括状态选择单元和档位选择单元，所述的状态选择单元和模式选择单元均连接于所述的电机控制器。
5.根据权利要求4所述的电动汽车整车工况电机系统测试装置，其特征在于，所述的状态选择单元包括油门控制器和刹车控制器，所述的油门控制器和刹车控制器均连接所述的电机控制器。
6.根据权利要求4所述的电动汽车整车工况电机系统测试装置，其特征在于，所述的档位选择单元包括前进档控制器、后退档控制器和空档控制器，所述的前进档控制器、后退档控制器和空档控制器均连接所述的电机控制器。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的电动汽车整车工况电机系统测试装置，其特征在于，所述的状态选择单元和档位选择单元的布局与实际电动汽车中的状态选择单元和档位选择单元的布局一致。
8.根据权利要求1所述的电动汽车整车工况电机系统测试装置，其特征在于，所述的测试装置还包括控制总线模块，所述的整车控制器模块通过所述的控制总线模块连接所述的上位机模块。
9.根据权利要求1所述的电动汽车整车工况电机系统测试装置，其特征在于，所述的电源模块包括动力电池组，所述的动力电池组分别连接所述的整车控制器模块和所述的电机控制器。
10.根据权利要求9所述的电动汽车整车工况电机系统测试装置，其特征在于，所述的电源模块还包括电池管理系统单元，所述的动力电池组通过所述的电池管理系统单元连接所述的整车控制器模块。
专利摘要本实用新型涉及一种电动汽车整车工况电机系统测试装置，其包括整车控制器模块、上位机模块和电池模块，整车控制器模块分别连接待测电机系统中的电机控制器和上位机模块，电池模块分别连接整车控制器模块和所述的电机控制器，该测试装置还包括负载模拟模块，该负载模拟模块连接待测电机系统中的电机。采用了该种结构的电动汽车整车工况电机系统测试装置，能够充分模拟整车行驶工况情况下的电机运行状态，实现了不同工况、不同负载的状态下，对纯电动汽车动力性能进行准确可靠的连续测量，其不仅具备稳定的静态加载能力，且具备良好的动态加载能力，为整车动力系统参数匹配和控制策略优化提供了一个良好的柔性试验平台。
文档编号G01M15/00GK202002802SQ201120020980
公开日2011年10月5日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者刘婷, 袁一卿, 黄诚忠 申请人:上海中科深江电动车辆有限公司