一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统，包括：交流测功机与被标定的驱动电机同轴连接，驱动电机通过动力线与被标定的电机控制器相连，电机控制器通过直流母线与电池模拟器连接；水冷循环系统通过冷却管道与驱动电机和电机控制器分别相连，功率分析仪与电机控制器连接；台架监控系统与功率分析仪、水冷循环系统、测功机控制柜和电池模拟器分别连接；本实用新型专利技术有益效果：具有优化测试流程，缩短标定周期的特点，提高了标定测试台架的综合利用率。在电动汽车驱动电机与控制器制造、匹配优化等技术和研发领域应用广泛，极具推广价值。

A driving motor and controller calibration system for electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统
本技术涉及一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统。
技术介绍
电动汽车因节能环保已经成为未来汽车发展的必然趋势。与传统的燃油汽车不同，电动汽车的动力系统主要是动力电池供能下的电机驱动系统。电机驱动系统主要包括驱动电机与控制器(包含电机逆变器部分)，电机驱动系统的性能直接影响整车的动力性、经济性和舒适性等，因此驱动电机与控制器的性能测试和标定在整个电动汽车系统开发中占据重要的地位。电机效率MAP图(又叫等高线图、云图)是电机测试时生成的一种数据曲线图，主要是反映在不同转速、扭矩下的电机效率分布情况。以前国外电机制造商对电机MAP测试比较多，进口电机的数据手册里基本都会附上测试的电机效率MAP图。电动汽车在中国大力推广之前，国内驱动电机制造商很少给出电机的MAP图，而由于要用电力测功机把驱动电机在各个转速、扭矩下的效率点都测出来，电动汽车整车厂商或企业测试就比较麻烦。目前，电动汽车驱动电机与控制器的匹配测试或标定过程所需的测试仪器和设备较多，测试数据存储在不同的计算机或软件平台下，并不是在同一个软硬件系统平台下完成的，由于数据传输速率和传输延迟、电磁干扰等因素的影响，不仅难以保证测试数据时间一致性差而导致的测量误差，而且不同设备的测试数据需经各自保存，再导出人工处理，包括统一数据格式、运算、作图等，处理过程繁琐，花费时间较长。实际上，除了电机MAP图，电机控制器(电机驱动器)的效率MAP，尤其是整个驱动电机及控制器的系统效率MAP，同样是电机制造商、电动汽车整车厂商或企业重点关注的。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述难题，提供了一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统，该标定系统集成了交流测功机、测功机控制柜、台架监控系统、功率分析仪、水冷循环系统和电池模拟器等，并将所有的测试数据通过CAN、TCP/IP等不同的通讯方式传输到统一的监控平台处理；标定系统具有方案切实可行，使用方便，功能齐全的特点。为实现上述目的，本技术的具体方案如下：一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统，包括：交流测功机、测功机控制柜、台架监控系统、功率分析仪、水冷循环系统和电池模拟器；所述交流测功机与被标定的驱动电机同轴连接，驱动电机通过动力线与被标定的电机控制器相连，电机控制器通过直流母线与电池模拟器连接；所述水冷循环系统通过冷却管道与驱动电机和电机控制器分别相连，所述功率分析仪与电机控制器连接；所述台架监控系统与功率分析仪、水冷循环系统、测功机控制柜和电池模拟器分别连接。进一步地，所述交流测功机通过依次连接的扭矩法兰、传动轴以及适配器与被标定驱动电机同轴连接，利用扭矩法兰测量被标定驱动电机的扭矩和转速，并将测量信号传输给功率分析仪。进一步地，通过CAN通讯将被标定的电机控制器的输入输出电压、输入输出电流、电机转速及转向、电机转矩、电机和控制器温度参数，上传至台架监控系统。进一步地，所述电池模拟器通过加载电池模型，根据电机负载情况模拟实际电池的电压、电流的外特性输出。进一步地，被标定的电机控制器具有预充电电路，电机控制器的供电电源并联蓄电池供电。进一步地，所述驱动电机和交流测功机分别固定于电机底座和测功机底座上，且电机底座与测功机底座固定于特定的支撑平台上；所述交流测功机与驱动电机之间配有金属防护罩。本技术的有益效果：本技术的驱动电机与控制器标定系统，集成了交流测功机、测功机控制柜、台架监控系统、功率分析仪、水冷循环系统和电池模拟器等，并将不同的测试数据通过CAN、TCP/IP、IEEE1394等不同的通讯方式统一传输到监控平台，具有方案切实可行，使用方便，功能齐全的特点；本技术系统避免了不同测试设备的数据要各自保存、再人工处理等繁琐过程，保证测试数据时间的一致性，减少了繁琐的数据处理过程，具有优化测试流程，缩短标定周期的特点，提高了标定测试台架的综合利用率。在电动汽车驱动电机与控制器制造、匹配优化等技术和研发领域应用广泛，极具推广价值。附图说明图1是本技术电动汽车用驱动电机与控制器标定系统结构示意图。具体实施方式：下面结合附图对本技术进行详细说明：本技术公开了一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统，如图1所示，包括：被标定的驱动电机与电机控制器、交流测功机、电池模拟器、台架监控系统、水冷循环系统、功率分析仪、测功机控制柜、蓄电池、预充电电路、电机底座、测功机底座、适配器、传动轴、保护罩和扭矩法兰等。台架监控系统，包括监控系统软件、通信接口、输入显示设备等，输入显示设备包括显示器、操作控制面板、急停控制开关和键盘、鼠标等操作设备等；台架监控系统分别与电机控制器、交流测功机、电池模拟器、水冷循环系统相连；台架监控系统发出控制和接收反馈信号，实现对台架的全程监控。交流测功机，与测功机控制柜相连，测功机控制柜接收台架监控系统的控制信号，控制测功机输出的转速和扭矩；交流测功机通过扭矩法兰、传动轴及适配器与被标定驱动电机同轴连接，利用扭矩法兰测量驱动电机的扭矩和转速，并将测量信号传输给功率分析仪。驱动电机通过动力线与电机控制器相连，电机控制器通过直流母线与电池模拟器相连；电机控制器与台架监控系统相连，通过CAN通讯将电机控制器的输入输出电压、输入输出电流、电机转速及转向、电机转矩、电机和控制器温度等参数，传至台架监控系统。电池模拟器，可通过加载电池模型，根据电机负载情况模拟实际电池的电压、电流的外特性输出。功率分析仪与电机控制器的直流母线、三相动力线、三相电流传感器相连；所述的功率分析仪通过TCP/IP通信将采集到的电机电压、电流等信号传送至台架监控系统。水冷循环机，通过冷却管道与驱动电机和电机控制器相连，实现水冷循环；所述的水冷循环机，通过CAN通讯将冷却液的出液温度、回液温度、制冷温度、出液压力、回液压力、出液流量等参数，传至台架监控系统。驱动电机和交流测功机分别固定于电机底座和测功机底座上，且电机底座与测功机底座固定于特定的支撑平台上。所述交流测功机与驱动电机之间配有金属防护罩。电机控制器，具有预充电电路，防止大电流启动冲击，同时电机控制器供电电源并联蓄电池供电，以防控制器意外掉电。本技术标定系统主要包括对电机效率标定、对控制器效率标定和对系统效率标定。标定就是通过电机台架测试，得到电机及控制器的效率MAP图(又叫等高线图、云图)，一种反映在不同转速、扭矩下的电机或控制器或整个系统效率分布情况的一种数据曲线图。电动汽车用驱动电机与控制器标定系统的标定方法，主要包括标定前的各项安全检查，如台架各供电电源是否正常、电机防护罩是否牢固等；启动台架监控系统后，加载系统配置文件，观测是否有警示或错误信息；启动电机水冷循环系统，设定标定所需的冷却液温度；启动和设置电池模拟器、交流测功机和被标定驱动电机的基本参数和安全保护限值；启动系统运行，开始标定测试，通过台架监控系统观测整个台架系统运行情况，并做好驱动电机和控制器标定所需参数的保存操作；标定任务结束后，保存和读取测试数据，按顺序关闭系统设备，整理测试数据和编写标定报告。上述虽然结合附图对本技术的具体实施方式进行了描述，但并非对本技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统，其特征是，包括：交流测功机、测功机控制柜、台架监控系统、功率分析仪、水冷循环系统和电池模拟器；所述交流测功机与被标定的驱动电机同轴连接，驱动电机通过动力线与被标定的电机控制器相连，电机控制器通过直流母线与电池模拟器连接；所述水冷循环系统通过冷却管道与驱动电机和电机控制器分别相连，所述功率分析仪与电机控制器连接；所述台架监控系统与功率分析仪、水冷循环系统、测功机控制柜和电池模拟器分别连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统，其特征是，包括：交流测功机、测功机控制柜、台架监控系统、功率分析仪、水冷循环系统和电池模拟器；所述交流测功机与被标定的驱动电机同轴连接，驱动电机通过动力线与被标定的电机控制器相连，电机控制器通过直流母线与电池模拟器连接；所述水冷循环系统通过冷却管道与驱动电机和电机控制器分别相连，所述功率分析仪与电机控制器连接；所述台架监控系统与功率分析仪、水冷循环系统、测功机控制柜和电池模拟器分别连接。2.如权利要求1所述的一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统，其特征是，所述交流测功机通过依次连接的扭矩法兰、传动轴以及适配器与被标定驱动电机同轴连接，利用扭矩法兰测量被标定驱动电机的扭矩和转速，并将测量信号传输给功率分析仪。3.如权利要求1所述的一种电动汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：张奇，李珂，张承慧，崔纳新，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：山东,37