一种电动汽车功耗实时测量装置的制作方法

本新型涉及一种电动汽车功耗实时测量装置，属于电动汽车领域。

背景技术：

电动汽车用电池代替了传统汽油车的油箱，用电动机代替了内燃机；因此，电动汽车不排放废气，不会造成环境污染，在很大程度上减轻了空气中PM2.5的含量，实现节能减排，可以实现汽车行业的可持续发展。

由于电动汽车行驶中，所处的环境非常复杂。汽车运行的状态千变万化，其与汽车本身的性能、道路情况、驾驶员的操作、载重等紧密相关。电动汽车的能量最终体现在电池输出的功率与功耗方面，因此，功耗特性在很大程度上反映了汽车本身重要部件的特性。由于电动汽车是一个非常复杂的机电一体化系统，其特性的理论计算结果与实际运行结果有很大的差异。因此，对电池输出电流、电压的实时检测就非常重要。但是由于电动汽车在行驶过程中，测试非常不方便，过于笨重的设备存在着很大的安全隐患，并且可能会带来极大的负载效应，这就给电动汽车功耗的实时监测、电动汽车性能的评估与改进等带来了困难。

技术实现要素：

本新型针对电动汽车实际运行过程中，快速、高精度实时检测功耗困难的技术问题，提供了一种电动汽车功耗实时测量装置。本新型对电动汽车性能的评估、改进，促进其在各行各业的广泛应用，具有重要的实用价值。

本新型采用的技术方案是：

一种电动汽车功耗实时测量装置，包括笔记本电脑、USB数据采集器、直流变换器、低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ、霍尔电流传感器模块、电阻分压电路；USB数据采集器通过通讯线与笔记本电脑的USB口相连；直流变换器的输入端与笔记本电脑的USB口相连，直流变换器的输出端与霍尔电流传感器模块相连；直流变换器从笔记本电脑的USB口取电，并变换为霍尔电流传感器模块需要的供电电压；与电池输出的正极连接的电线从霍尔电流传感器模块原边的检测孔中穿过，霍尔电流传感器模块输出的模拟信号通过低通滤波器Ⅰ连接USB数据采集器，通过USB数据采集器转换为代表电流大小的数值；电阻分压电路跨接在电池输出的正负极电线上，电阻分压电路的输出通过低通滤波器Ⅱ连接USB数据采集器，通过USB数据采集器转换为代表电压大小的数值；笔记本电脑通过USB口从USB数据采集器获得电流与电压的数值；电阻分压电路包括了两个精密电阻。

本新型具有的有益效果是：

(1)本新型提供的电动汽车功耗实时测量装置是通过检测电流与电压，可以通过二者相乘得到电动汽车的瞬时功率，再通过积分得到消耗的电能。瞬时电流及电压的变化反映了电动汽车的运行状态，可以由此辨识道路等参数。

(2)本新型提供的测量装置中直接采用笔记本电脑的USB口供电，不需要额外的电池，也不从电动汽车的电池取电，减小了负载效应，简洁方便，非常适合现场测量，即路试。

(3)本新型提供的测量装置在电流的测量方面采用了霍尔电流传感器模块，容易拆卸，方便了工程应用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本新型提供的测量装置的组成图。

图2为本新型提供的测量装置工作时在电动汽车上所处部位的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，电动汽车功耗实时测量装置，包括笔记本电脑1、USB数据采集器2、直流变换器3、低通滤波器Ⅰ4、低通滤波器Ⅱ5、霍尔电流传感器模块5、电阻分压电路6。

USB数据采集器2通过通讯线与笔记本电脑1的USB口相连；直流变换器3的输入端与笔记本电脑1的USB口相连，直流变换器3的输出端与霍尔电流传感器模块5相连；直流变换器3从笔记本电脑1的USB口取电，并变换为霍尔电流传感器模块5需要的供电电压；与电池输出的正极连接的电线从霍尔电流传感器模块5原边的检测孔中穿过，霍尔电流传感器模块5输出的模拟信号通过低通滤波器Ⅰ4连接USB数据采集器2，通过USB数据采集器2转换为代表电流大小的数值；电阻分压电路6跨接在电池输出的正负极电线上，电阻分压电路6的输出通过低通滤波器Ⅱ5连接USB数据采集器2，通过USB数据采集器2转换为代表电压大小的数字数值；笔记本电脑1通过USB口从USB数据采集器2获得电流与电压的数值；电阻分压电路6包括了两个精密电阻。

如图2所示，本新型在具体实施时，本新型提供的电动汽车功耗实时测量装置安装于电动汽车的电池与逆变器之间。假设电动机为三相交流电动机，逆变器负责将电池输出的直流电转换为电动机需要的三相交流电，转换过程中的幅值与频率取决于驾驶员的意图与汽车的行驶状态等，由电动汽车控制器控制。电动机的输出由差速器，通过两个半轴与驱动轮相连。值得指出的是：电动机可为直流电动机，此时，逆变器则为直流变换器。对于四驱的情况，电动机的输出经过分动器与各个驱动桥相连。

通过USB数据采集器得到的电压为电阻分压电路中串联的两个精密电阻分压后的电压，需要根据两个电阻的大小进行转换为电池的实时电压。

通过本新型提供的装置实时测量电池输出的电流与电压，将二者相乘则得到电动汽车的瞬时功率，再通过积分得到消耗的电能。瞬时电流及电压的变化反映了电动汽车的运行状态，可以由此辨识道路、汽车重要部件的性能参数，对汽车续航里程进行精确的估计。

上述的乘法与积分运算可以采用如下的两种方案之一来实现：(1)在笔记本电脑上编程，(2)在图2所示的组成图中添加硬件乘法器与积分器。

本新型中，低通滤波器Ⅰ、低通滤波器Ⅱ可以直接省略不要，在笔记本电脑通过USB数据采集器得到的电流与电压信号后，在笔记本电脑上软件进行低通滤波。

以上所述，仅是本新型的较佳实施例而已，并非对本新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述提示的技术内容作出的简单修改、等同变化或修饰，例如，将精密电阻改为普通电阻，然后通过标定获得精密电阻的效果，均落在本新型保护的范围内。