一种汽车增程器测试系统及汽车的制作方法

本实用新型涉及增程器测试技术领域，具体涉及一种汽车增程器测试系统及汽车。

背景技术：

增程式电动车因其兼具纯电动车节能、环保和传统车续航里程长的双重优点而得到人们的广泛关注。增程式电动车的增程器是一个小型的发电机组，由发动机、发电机和增程器控制系统构成，在行使过程中可以根据整车状态、工况及电池电量，自动启动发电，充电完毕后自动停机，可以由驾驶员在需要时刻手动启动和停机。增程器通过增程器控制系统，响应电动车整车控制器的命令，输出电驱动系统所需的电压和电流，实现加载卸载的稳定控制、发动机最经济工作点控制等。

现有的增程器测试系统结构如图1所示，高压系统采用传统的高压配电柜提供电能，此种配电柜只有单向供电功能，且不具有电压与电流检测及自动控制开关功能，需要在输出电路上增加电压传感器、电流传感器和继电器开关，并需要将电压传感器、电流传感器和继电器开关的信号线与增程器控制器相连接，由增程器控制器控制高压回路的电压和电流信号并进行监测，此测试系统的电路连接较为复杂，增加了增程器控制器的外围控制电路接口要求。

现有的增程器测试系统发电功能测试是通过在发动机控制器高压直流接口端连接一个电子负载，发电功能测试就是一个负载放电生热的过程，增程器工作消耗的燃油转化为电能后又被电子负载消耗成热能，能源没有合理利用且不环保。

现有的增程器测试系统使用的高压配电柜只能输出一种电压等级，只能适应一种电压等级的增程器，兼容性较差。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种汽车增程器测试系统及汽车，可编程双向电源可对能源进行最大化利用，并可为企业减负，为企业和社会发展带来更高的效益。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供如下方案：

一种汽车增程器测试系统，包括增程器、燃油供应子系统、进排气子系统、冷却子系统、可编程双向电源、公共电网、可调低压供电电源和上位机；

其中，所述增程器包括：发动机、发电机、发电机控制器、增程器控制器和发动机控制单元(electroniccontrolunit，ecu)，所述发动机和发电机通过连接装置刚性连接后固定于发动机平台上，所述发电机通过三相线与发电机控制器相连，所述增程器控制器通过控制器局域网络(controllerareanetwork，can)总线与发电机控制器、发动机ecu和可编程双向电源相连接组成can总线网络；

所述燃油供应子系统、进排气子系统和冷却子系统分别与发动机相连；

所述可编程双向电源与发电机控制器和公共电网之间均为双向连接；

所述可调低压供电电源的输入端与公共电网相连接，输出端与增程器控制器的低压供电接口相连接；

所述上位机通过测试仪器与增程器控制器相连接。

其中，所述燃油供应子系统包括储油箱：

所述储油箱通过供油管与发动机之间连接。

其中，所述进排气子系统包括进气管路和排气管路：

所述进气管路和排气管路均与发动机相连接。

其中，所述冷却子系统包括水泵、温度传感器、流量传感器、电子扇和管路，所述管路包括出水管路和回水管路；

所述发动机、发电机和发电机控制器内均布设有所述出水管路和所述回水管路，所述水泵、温度传感器、流量传感器和电子扇分别与增程器控制器相连接。

其中，所述可编程双向电源的输出电压范围为直流30v～800v，通过编程可实现电压等级的调整，适用多种电压等级的增程器，具有较高的系统匹配兼容性。

其中，所述可调低压供电电源的输出电压范围为直流0～30v，可满足12v直流(dc)和24vdc两种低压平台的增程器。

本实用新型还提供一种汽车，包括上述的汽车增程器测试系统。

本实用新型的上述方案至少包括以下有益效果：

本实用新型的上述方案，相比以往采用电子负载产生热量进行消耗的方式，本实用新型的可编程双向电源可对能源进行最大化利用，并可为企业减负，为企业和社会发展带来更高的效益。

附图说明

图1为本实用新型背景技术中现有的增程器测试系统的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的增程器测试系统的结构图；

图3为本实用新型实施例提供的增程器测试系统中增程器启动时的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的增程器测试系统中增程器发电工作时的结构示意图。

附图标记说明：

1、增程器；2、燃油供应子系统；3、进排气子系统；4、冷却子系统；5、可编程双向电源；6、公共电网；7、可调低压供电电源；8、上位机。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图2所示，本实用新型提供一种汽车增程器测试系统，包括增程器1、燃油供应子系统2、进排气子系统3、冷却子系统4、可编程双向电源5、公共电网6、可调低压供电电源7和上位机8；

其中，所述增程器1包括发动机、发电机、发电机控制器、增程器控制器和发动机ecu，所述发动机和发电机通过连接装置刚性连接后固定于发动机平台上，发动机平台为通用型测试台架平台。

所述发电机通过三相线与发电机控制器相连，所述增程器控制器通过can总线与发电机控制器、发动机ecu和可编程双向电源相连接组成can总线网络，用于增程器工作时进行总线信息交互和控制指令发布。

所述燃油供应子系统2、进排气子系统3和冷却子系统4分别与发动机相连。

所述可编程双向电源5与发电机控制器和公共电网6之间均为双向连接，用于为增程器的发动机启动时提供电能来源，在增程器发电时将电能反馈至公共电网。所述可编程双向电源带有can总线接口，上位机可通过can总线对可编程双向电源进行监控。

所述可调低压供电电源7的输入端与公共电网相连接，输出端与增程器控制器的低压供电接口相连接，用于将公共电网的高压电转换为低压后为设备提供持续电源保障。

所述上位机8通过测试仪器与增程器控制器相连接，用于测试人员对整个增程器进行状态监控。

所述燃油供应子系统包括储油箱，所述储油箱与发动机之间连接有供油管，用于为发动机工作时提供燃油的实时供应。可与传统发动机测试台架系统通用。

可选的，所述燃油供应子系统还包括：油泵和油量计，连接于储油箱与发动机之间，用于将储油箱内的油液泵入发动机中，为发动机工作时提供燃油，并且油量计可测量发动机燃油消耗量。

所述进排气子系统包括空滤、进气管路、排气管路和排风扇，所述进气管路和排气管路均与发动机相连接，用于为发动机工作时提供燃烧必需的气体和燃烧后的尾气排出，并为整个增程器的零部件工作进行冷热气流交换。

所述冷却子系统包括水泵、温度传感器、流量传感器、电子扇、散热片、补液罐、冷却介质和管路，所述管路包括出水管路和回水管路，所述发动机、发电机和发电机控制器内均布设有出水管路和回水管路，为增程器工作时进行零部件的冷却。所述水泵、温度传感器、流量传感器和电子扇分别与增程器控制器相连接，用于采集冷却子系统的温度与流量信息后合理控制水泵和电子扇的运转。

本实用新型中，可编程双向电源自带电压和电流采集功能、电路开断功能，不用在外部电路中增加电流传感器、电压传感器及继电器开关，整个增程器测试系统的电路连接更加简洁，且可编程双向电源的输出电压范围为直流30v～800v，通过编程可实现电压等级的调整，根据增程器的电压等级、功率范围等技术指标要求，对此电源进行电气参数编程设计后与增程器进行合理匹配，适用多种电压等级的增程器，具有较高的系统匹配兼容性。即可对新开发增程器的功能、性能进行测试与验证，也可对增程式电动汽车在进行总装前对增程器进行检测，以保证装配到整车上的增程器能够正常工作。整个测试系统快速、灵活且适应性很强。

本实用新型中，所述可调低压供电电源的输出电压范围为直流0～30v，可满足12vdc和24vdc两种低压平台的增程器，具有较高的系统兼容性；且可调低压供电电源带有稳压、滤波功能，并具有过压、过流、过温等保护功能，可为整个测试系统的低压设备提供安全、可靠、稳定的低压电源供电保障。

本实用新型采用可编程双向电源提供高压电能，在增程器处于启动阶段时，可编程双向电源从公共电网取电后经过整流、稳压、滤波后为发电机控制器提供安全、可靠的高压直流电能，保证发电机运转后平稳拖动发动机启动；在增程器处于发电状态时，可编程双向电源将从发电机控制器得到的高压直流电能进行逆变后反馈至公共电网，反馈至公共电网的电能可供企业内的其他设备使用，也可将电能反售给供电部门；对能源进行最大化利用，并可为企业减负，为企业和社会发展带来更高的效益。

本实用新型提供的增程器测试系统的工作流程按照增程器的工作模式分为如下两种：

(1)增程器启动

利用上位机模拟整车驾驶操作需求，首先模拟点火钥匙，上位机控制可调低压供电电源开机，开始为整个测试系统提供低压电，增程器控制器得到低压供电后控制发动机ecu、发电机控制器等部件唤醒；增程器控制器发出控制信号闭合冷却子系统中水泵的供电继电器，水泵开始工作，增程器控制器通过水泵的占空比调节水泵的输出流量速度；增程器控制器通过can总线与发动机ecu、发电机控制器等部件进行状态信息交互，若部件有异常将通过总线上报故障信息；上位机再模拟发送发动机启动命令，增程器控制器得到上位机启动指令后，通过can总线向可编程双向电源发送高压直流电输出指令，可编程双向电源从公共电网得到交流电后成功输出高压直流电后通过can总线将成功标志位反馈给增程器控制器，增程器控制器通过can总线得到发电机控制器反馈的高压系统使能准备就绪信息后，增程器控制器向发电机控制器发送发电机启动扭矩值指令，发电机控制器按照指令控制发电机运转拖动发动机运转，当发动机ecu检测到发动机转速超过280转每分钟(不同发动机转速有区别)后，发动机ecu控制发动机的喷油器开始喷油，燃油供应子系统通过油泵不断向燃油管路内泵送燃油，发动机通过进气管路得到空气，随后发动机气缸内开始燃烧；当发电机拖动发动机运转至1200转每分钟时，增程器控制器通过can总线发给发电机控制器的扭矩指令变为0，发电机变为随动运转状态，发动机ecu实时控制喷油量使发动机气缸内充分燃烧，当发动机ecu检测到发动机转速维持在800转每分钟(不同发动机转速有区别)左右时，发动机ecu通过can总线将启动成功标志位反馈给增程器控制器，发动机启动成功，发动机维持在怠速状态。增程器控制器实时采集发动机温度、发电机温度、发电机控制器温度及冷却子系统管路中水温传感器温度，通过上述各温度值进行水泵占空比的控制调节，保持增程器各部件的冷却散热效果。增程器启动时各子系统的工作流如图3所示。

(2)增程器发电

增程器维持在怠速状态时，通过上位机模拟发电需求，上位机发出发电功率值给增程器控制器，增程器控制器依据内部控制策略将当前发电功率值对应的转速值指令发给发动机ecu、发电机扭矩值指令发送给发电机控制器，发动机ecu根据得到的转速值指令调节喷油量调整发动机转速至目标值并保持，发电机控制器将扭矩值指令发给发电机，增程器进入发电模式，可编程双向电源将从增程器得到的高压直流电逆变成交流电后反馈至公共电网。增程器控制器实时监测发电机控制器和可编程双向电源发送的高压直流母线电压值和电流值进行对比计算，通过实时调整发电机扭矩指令来动态补偿实际发电功率。增程器发电时各子系统的工作流如图4所示。

本实用新型还提供一种汽车，包括上述的汽车增程器测试系统。

本实用新型提出了一种增程器测试系统，具有对新开发增程器进行功能、性能及可靠性的测试验证的功能，又具对已开发的增程器在装车前的部件进行测试验证的功能。本实用新型的高压直流供电系统采用可编程双向电源，不同于其他的测试系统中使用工业配电柜，本实用新型使用的可编程双向电源即可为增程器提供安全、可靠、稳定的高压直流电源，又可在增程器发电产生的电能转换为交流电反馈至公共电网，对能源进行最大化利用，并可为企业减负，为企业和社会发展带来更高的效益。

本实用新型使用的可编程双向电源具有非常宽范围的输出电压(30vdc～800vdc)，不同于普通高压配电柜只能输出一种或几种固定等级的电压值，通过软件编程即能线性调整可编程双向电源的输出电压，可适应多种电压等级的增程器，也是本实用新型的一个特征。本实用新型采用可调电压的低压供电电源输出电压范围为0～30vdc，可满足12vdc和24vdc两种低压平台的增程器，具有较高的系统兼容性，是本实用新型的又一个技术特征。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。