本实用新型属于电动汽车技术领域,特别涉及一种轮边驱动系统的测试装置。
背景技术:
轮边驱动系统是一种将电机安装在车轮上,电机输出转矩通过减速器减速增扭后传递给车轮的一体化结构。轮边驱动系统作为一种新型的电驱动系统,其能够有效减小整车质量、改善车辆平顺性,在电动汽车领域得到广泛的应用。
目前,在实验室中一般是针对单套轮边驱动系统进行各项指标的测试,通过测试能够对轮边驱动系统的电机和减速箱的性能、效率和耐久性等指标均进行验证和优化。但是,车体运动结构是车体借助多套轮边驱动系统实现的整体运动结构,单套轮边驱动系统验证成功并不能够代表车体整体运动的性能,因此,如何能够直接、快速地进行多套轮边驱动系统测试,是目前实验急需解决的问题。
技术实现要素:
本实用新型为了解决上述技术问题提供一种轮边驱动系统的测试装置,其能够解决目前难以直接、快速地进行多套轮边驱动系统测试的技术问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种轮边驱动系统的测试装置,其包括:差速器、第一轮边驱动系统、第二轮边驱动系统、变频调速异步电机、四象限变频器、可馈电直流电源、整车控制器和电机控制器,其中,
所述差速器具有输入端、输出端a和输出端b,所述差速器的输入端与所述变频调速异步电机的输出端连接,所述变频调速异步电机的输入端与所述四象限变频器的输入端连接;所述差速器的输出端a通过半轴a与所述第一轮边驱动系统连接,所述差速器的输出端b通过半轴b与所述第二轮边驱动系统连接;
所述可馈电直流电源、所述整车控制器与所述电机控制器依次连接,所述电机控制器的输出端分别连接所述第一轮边驱动系统和所述第二轮边驱动系统。
本实用新型的有益效果是:
(1)本实用新型采用可馈电直流电源为第一轮边驱动系统和第二轮边驱动系统提供可控直流电,为驱动第一轮边驱动系统和第二轮边驱动系统提供动力基础;
(2)通过整车控制器和电机控制器能够改变被测第一轮边驱动系统和被测第二轮边驱动系统的扭矩大小、方向,能够实现性能、效率、可靠性等方面的试验;
(3)四象限变频器可四象限运行,电能可直接回馈电网,节能85%以上,经济性好;
(4)本实用新型可以同时测试第一轮边驱动系统和被测第二轮边驱动系统,较大程度上模拟了整车使用工况,方便更加精确地对轮边驱动系统进行标定;
(5)在差速器和变频调速异步电机的配合下,能够对被测轮边驱动系统的电子差速控制进行模拟和验证,保证整车运行的安全。
可以理解的是,上述可馈电直流电源是一种具备双向工作的直流电源,可以给设备提供直流电,也可以将设备产生的直流电变换为交流电回馈给电网。
还可以理解的是,上述差速器是能够使汽车左、右(或前、后)驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。
在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。
进一步,所述轮边驱动系统的测试装置还包括位于所述变频调速异步电机与所述四象限变频器之间的测功机、设置于所述半轴a上的信号采集器a和设置于所述半轴b上的信号采集器b,所述变频调速异步电机、所述测功机与所述四象限变频器依次连接,所述信号采集器a和所述信号采集器b分别与所述测功机连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过信号采集器a能够收集第一轮边驱动系统上的试验参数;通过信号采集器b能够收集第二轮边驱动系统上的试验参数;测功机能够对收集到的试验参数进行分析,并控制四象限变频器和变频调速异步电机。
进一步,所述信号采集器a和所述信号采集器b均选自转矩传感器、转速传感器、电压传感器、电流传感器和温度传感器中的至少一种。
采用上述进一步方案的有益效果是:信号采集器a和信号采集器b的形式多种,能够采集到丰富的试验参数,有助于分析和调试轮边驱动系统。
进一步,所述轮边驱动系统的测试装置还包括刹车控制器、设置于所述差速器输出端a的第一刹车件和设置于所述差速器输出端b的第二刹车件,所述刹车控制器通过控制线与所述整车控制器连接,所述第一刹车件和所述第二刹车件分别与所述刹车控制器连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过刹车控制器、第一刹车件和第二刹车件,使轮边驱动系统处于转动状态而又有最大的制动力矩,可提高整体的主动安全性,提升车辆的平顺性。
进一步,在所述差速器输出端a上还设置有第一锁止件;在所述差速器输出端b上还设置有第二锁止件。
采用上述进一步方案的有益效果是:锁止件能够锁住差速器输出端a或差速器输出端b,从而使轮边驱动系统的测试装置能够测试单一的轮边驱动系统,也可以测试多套的轮边驱动系统,测试形式灵活多样。
进一步,所述第一轮边驱动系统包括第一驱动电机和第一减速器,所述第一驱动电机、所述第一减速器与所述半轴a依次连接,所述第一驱动电机还通过控制线与所述电机控制器连接;所述第二轮边驱动系统包括第二驱动电机和第二减速器,所述第二驱动电机、所述第二减速器与所述半轴b依次连接,所述第二驱动电机还通过控制线与所述电机控制器连接。
进一步,所述轮边驱动系统的测试装置还包括测试平台,所述测试平台上方固定设置所述差速器。
采用上述进一步方案的有益效果是:测试平台放置在实验室基准面上,这样能够增加差速器、第一轮边驱动系统和第二轮边驱动系统的高度,方便安装、观察、操作和维护部件。
进一步,所述轮边驱动系统的测试装置还包括两个轴承底座,其中一个所述轴承底座套设在所述半轴a上,另一个所述轴承底座套设在所述半轴b上。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过轴承底座能够为半轴a和半轴b提供更好的传动稳定性。
附图说明
图1为本实用新型轮边驱动系统的测试装置的俯视结构示意图;
图2为本实用新型差速器、第一轮边驱动系统和第二轮边驱动的连接结构系统图;
图3为本实用新型的控制原理结构示意图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
2、差速器;4、变频调速异步电机;6、四象限变频器;8、可馈电直流电源;10、第一轮边驱动系统;12、第一驱动电机;14、第一减速器;16、第二轮边驱动系统;18、第二驱动电机;20、第二减速器;22、半轴a;24、半轴b;26、整车控制器;28、电机控制器;30、刹车控制器;32、测功机;34、信号采集器a;36、信号采集器b;38、第一刹车件;40、第二刹车件;42、第一锁止件;44、第二锁止件;46、测试平台,48、轴承底座。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
在本实用新型创造的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型创造的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型创造的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。
下面是结合附图1-3对本实用新型进一步说明:
方式一
本方式提供一种轮边驱动系统的测试装置,结合图1至图3,其包括:差速器2、第一轮边驱动系统10、第二轮边驱动系统16、变频调速异步电机4、四象限变频器6、可馈电直流电源8、整车控制器26和电机控制器28,其中,
所述差速器2具有输入端、输出端a和输出端b,所述差速器2的输入端与所述变频调速异步电机4的输出端连接,所述变频调速异步电机4的输入端与所述四象限变频器6的输入端连接,所述差速器2的输出端a通过半轴a22与所述第一轮边驱动系统10连接,所述差速器2的输出端b通过半轴b24与所述第二轮边驱动系统16连接;
所述可馈电直流电源8、所述整车控制器26与所述电机控制器28依次连接,所述电机控制器28的输出端分别连接所述第一轮边驱动系统10和所述第二轮边驱动系统16。
本方式能够解决目前难以直接、快速地进行多套轮边驱动系统测试的技术问题。
本方式可以同时测试第一轮边驱动系统10和被测第二轮边驱动系统16,较大程度上模拟了整车使用工况,方便更加精确地对轮边驱动系统进行标定,其中,采用可馈电直流电源8为第一轮边驱动系统10和第二轮边驱动系统16提供可控直流电,为驱动第一轮边驱动系统10和第二轮边驱动系统16提供动力基础;通过整车控制器26和电机控制器28能够改变被测第一轮边驱动系统10和被测第二轮边驱动系统16的扭矩大小、方向,能够实现性能、效率、可靠性等方面的试验;四象限变频器6可四象限运行,电能可直接回馈电网,节能85%以上,经济性好。另外,在差速器2和变频调速异步电机4的配合下,能够对被测轮边驱动系统的电子差速控制进行模拟和验证,保证整车运行的安全。
其中,所述第一轮边驱动系统10包括第一驱动电机12和第一减速器14,所述第一驱动电机12、所述第一减速器14与所述半轴a22依次连接,所述第一驱动电机12还通过控制线与所述电机控制器28连接;所述第二轮边驱动系统16包括第二驱动电机18和第二减速器20,所述第二驱动电机18、所述第二减速器20与所述半轴b24依次连接,所述第二驱动电机18还通过控制线与所述电机控制器28连接。
其中,所述轮边驱动系统的测试装置还包括测试平台,所述测试平台上方固定设置所述差速器2。
这样,测试平台放置在实验室基准面上,这样能够增加差速器2、第一轮边驱动系统10和第二轮边驱动系统16的高度,方便安装、观察、操作和维护部件。
需要说明的是,所述变频调速异步电机4也可以固定在测试平台上,所述变频调速异步电机4可以分别在转速模式或转矩模式进行工作,试验时采用强制风冷的方式冷却。具体的,变频调速异步电机4是采用重庆德马变频电机研发制造有限公司,yvpcg型号,测功驱动专用变频调速电动机。
还需要说明是,所述四象限变频器6能够实现第一轮边驱动系统10的转矩控制和转速控制,所述四象限变频器6也能够实现第二轮边驱动系统16的转矩控制和转速控制。同时,所述电机控制器28能够第一轮边驱动系统10的转矩和转向,所述电机控制器28还能够改变第二轮边驱动系统16的转矩和转向。具体的,本方式电机控制器28是采用成都联腾动力控制技术有限公司,lca600r12c型号,电机控制器28;本方式整车控制器26是采用深圳中德世纪新能源有限公司,zdc-vcu024c01,整车控制器26;四象限变频器是采用湘仪动力测试仪器有限公司,acs800系列,四象限变频器6。
工作原理:
本实用新型采用四象限变频器6和可馈电直流电源8均作为动力源,当被测轮边驱动系统工作于正扭矩阶段,即被测轮边驱动系统从可馈电直流电源8获取电能并输出正向扭矩,四象限变频器6控制变频调速异步电机4在转速模式进行工作,此时,四象限变频器6回馈电能给电网。
当被测电机驱动系统工作于负扭矩阶段,四象限变频器6控制变频调速异步电机4在转矩模式进行工作,电机控制器28控制被测轮边驱动系统工作在转速模式,此时,可馈电直流电源8回馈电能给电网。
这样,测试装置运行过程中消耗的能量主要是电能转化的效率和损失的机械能,节能80%以上,经济性好。
其中,所述轮边驱动系统的测试装置还包括两个轴承底座48,其中一个所述轴承底座48套设在所述半轴a22上,另一个所述轴承底座48套设在所述半轴b24上。
这样,通过轴承底座48能够为半轴a22和半轴b24提供更好的传动稳定性。
需要注意的是,本方式轮边驱动系统的测试装置的形式是多种多样的,下面我们提供几种可选的方式。
方式二
本方式与方式一的区别在于,结合图1至图3,其包括:所述轮边驱动系统的测试装置还包括位于所述变频调速异步电机4与所述四象限变频器6之间的测功机32、设置于所述半轴a22上的信号采集器a34和设置于所述半轴b24上的信号采集器b36,所述变频调速异步电机4、所述测功机32与所述四象限变频器6依次连接,所述信号采集器a34和所述信号采集器b36分别与所述测功机32连接。
这样,通过信号采集器a34能够收集第一轮边驱动系统10上的试验参数;通过信号采集器b36能够收集第二轮边驱动系统16上的试验参数;测功机32能够对收集到的试验参数进行分析,并控制四象限变频器6和变频调速异步电机4。
其中,所述信号采集器a34和所述信号采集器b36均选自转矩传感器、转速传感器、电压传感器、电流传感器和温度传感器中的至少一种。具体的,本方式是所述信号采集器a34和所述信号采集器b36均为转矩传感器、转速传感器。
这样,信号采集器a34和信号采集器b36的形式多种,能够采集到丰富的试验参数,有助于分析和调试轮边驱动系统。
方式三
本方式与方式一的区别在于,结合图1至图3,所述轮边驱动系统的测试装置还包括刹车控制器30、设置于所述差速器2输出端a的第一刹车件38和设置于所述差速器2输出端b的第二刹车件40,所述刹车控制器30通过控制线与所述整车控制器26连接,所述第一刹车件38和所述第二刹车件40分别与所述刹车控制器30连接。
这样,通过刹车控制器30、第一刹车件38和第二刹车件40,使轮边驱动系统处于转动状态而又有最大的制动力矩,可提高整体的主动安全性,提升车辆的平顺性。
方式四
本方式与方式一的区别在于,结合图1至图3,在所述差速器2输出端a上还设置有第一锁止件42;在所述差速器2输出端b上还设置有第二锁止件44。
这样,锁止件能够锁住差速器2输出端a或差速器2输出端b,从而使轮边驱动系统的测试装置能够测试单一的轮边驱动系统,也可以测试多套的轮边驱动系统,测试形式灵活多样。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。