汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置及方法，台架耐久测试验证装置包括测功机、测功机及台架控制单元、快速原型控制器和12V蓄电池；测功机分别与测功机及台架控制单元和发动机连接；快速原型控制器分别与发动机控制模块、电机控制模块、锂电池控制模块和直流变换控制模块连接；12V蓄电池与直流转换器连接。本发明专利技术能够在台架上对汽车的48V混合动力系统功能进行验证。

Durability test verification device and method for vehicle 48V mixing power system platform frame

The invention discloses an automobile 48V hybrid system bench durability test device and method, bench durability test device comprises a dynamometer, dynamometer and bench control unit, the rapid prototyping controller and 12V battery; dynamometer with dynamometer and bench control unit is connected with the engine; the rapid prototyping controller is respectively connected with the engine control module, motor control module, control module and lithium battery DC conversion control module is connected with the battery and the DC converter is connected with the 12V. The invention can verify the function of the 48V hybrid power system on the truck.

【技术实现步骤摘要】
汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置及方法
本专利技术属于汽车测试技术，具体涉及一种汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置及方法。
技术介绍
由于法规对CO2排放限制日益严格，混合动力系统在汽车上的应用越来越多。混合动力系统根据电气功能/容量分为微混、中混、纯电动和插电式混合动力。一般来说越高的电压等级能节约越多的油耗，但整车重量、电气架构和电器成本也相应被提高了。48V混合动力系统具有对行驶过程中能量回收、助力和低速电动行驶的功能，且能达到10%左右的油耗降低贡献。另外，由于48V混合动力系统属于低电压等级，车辆搭载该系统后，整车重量和成本相对于其他混合动力系统要低得多，故越来越多的厂家关注48V混合动力系统的搭载。目前，还没有相关的验证装置用于对48V混和动力系统的耐久性进行验证，一般通过实车验证，则会花费较大的人力及物力，成本高。因此，有必要开发一种汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置及方法，能在台架上对汽车的48V混合动力系统功能进行验证。本专利技术所述的汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置，48V混和动力系统包括发动机控制模块、发动机、电机控制模块、锂电池控制模块、直流变换控制模块、直流转换器、48V锂电池和启发电机，发动机控制模块与发动机连接，启发电机通过皮带与发动机相连，电机控制模块与启发电机连接，锂电池控制模块与48V锂电池连接，直流变换控制模块与直流转换器连接，直流转换器与启发电机连接，48V锂电池与启发电机连接；台架耐久测试验证装置包括测功机、测功机及台架控制单元、快速原型控制器和12V蓄电池；所述发动机控制模块控制发动机运行的相关参数；所述测功机及台架控制单元根据实验工况的设定控制测功机和发动机工作，并监控发动机运行时的状态信息，测功机分别与测功机及台架控制单元和发动机连接；所述快速原型控制器针对不同试验工况完成对电机控制模块、锂电池控制模块和直流变换控制模块的策略控制，快速原型控制器还用于监控发动机控制模块的运行状态，并根据运行情况调整控制策略，该快速原型控制器分别与发动机控制模块、电机控制模块、锂电池控制模块和直流变换控制模块连接；所述电机控制模块基于快速原型控制器输出的指令控制启发电机的助力或发电状态切换，以及输出扭矩的给定；所述锂电池控制模块基于快速原型控制器输出的指令控制48V锂电池初始化以及监测电池运行状态；所述直流转换控制模块基于快速原型控制器输出的指令控制直流转换器将启发电机输出的48V电能转换为12V电能给12V蓄电池充电，或将12V蓄电池的12V电能转换为48V电能提供给启发电机使用，该12V蓄电池与直流转换器连接。进一步，所述发动机控制模块通过CAN总线与快速原型控制器连接。进一步，所述快速原型控制器通过CAN总线分别与电机控制模块、锂电池控制模块和直流转换控制模块连接。进一步，所述48V锂电池通过48V线缆与启发电机连接，48V锂电池输出48V电能给启发电机或存储启发电机发的电能。进一步，所述直流转换器通过48V线缆与启发电机相连，所述直流转换器通过12V电流与12V蓄电池相连。本专利技术所述的汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证方法，采用本专利技术所述的汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置，其方法包括以下步骤：第一步、快速原型控制器通电并初始化锂电池控制模块，然后执行第二步；第二步、快速原型控制器发送指令初始化直流转换控制模块，然后执行第三步；第三步、快速原型控制器发送指令给直流转换控制模块输出48V到电机控制模块，进行电机预充电，然后执行第四步；第四步、快速原型控制器判断测功机及台架控制单元发出的控制指令为自动控制与否，如果是，则执行第五步，否则执行第三十步，进行手动控制；第五步、快速原型控制器判断发动机转速，计算出发动机是运行在加速工况、还是恒速工况、还是减速工况，如果是加速工况则执行第六步，如果是恒速工况则执行第十一步，如果是减速工况则执行第二十四步；第六步、快速原型控制器判断发动机转速是否小于恒速Ⅱ，如果是则执行第七步，否则执行第十步；第七步、快速原型控制器根据启发电机的扭矩、转速和功率的外特性曲线MAP表计算出当前转速下电机控制模块能输出的最大功率及其对应的扭矩，然后执行第八步；第八步、快速原型控制器发送总线指令控制电机控制模块进入助力模式，然后执行第九步；第九步、快速原型控制器将第七步计算出来的扭矩值发送给电机控制模块，然后执行第二十三步；第十步、快速原型控制器发送总线指令控制电机控制模块进入空转模式，然后执行第二十三步；第十一步、快速原型控制器判断发动机转速，如果大于恒速Ⅱ或者小于怠速，则执行第十二步，如果转速大于怠速且小于恒速Ⅱ，则执行第十三步，如果转速为0，则执行第二十一步；第十二步、快速原型控制器发送总线指令控制电机控制模块进入空转模式，然后执行第二十三步；第十三步、快速原型控制器与锂电池控制模块通信，获取锂电池电量，如果电量大于第一预设电量阈值，则执行第十四步；如果电量大于第二预设电量阈值且小于第一预设电量阈值，则执行第十七步；如果电量小于第二预设电量阈值，则执行第十八步；第十四步、快速原型控制器根据启发电机的扭矩、转速和功率的外特性曲线MAP表计算出当前转速下电机控制模块能输出的最大功率及其对应的扭矩，然后执行第十五步；第十五步、快速原型控制器发送总线指令控制电机控制模块进入助力模式，然后执行第十六步；第十六步、快速原型控制器将第十四步计算出来的扭矩值发送给电机控制模块，然后执行第二十三步；第十七步、快速原型控制器发送总线指令控制电机控制模块进入空转模式，然后执行第二十三步；第十八步、快速原型控制器根据启发电机的扭矩、转速和功率的外特性曲线MAP表计算出当前转速下电机控制模块能发电的最大功率及其对应的负扭矩，然后执行第十九步；第十九步、快速原型控制器发送总线指令控制电机控制模块进入发电模式，然后执行第二十步；第二十步、快速原型控制器将第十八步计算出来的负扭矩值发送给电机控制模块，然后执行第二十三步；第二十一步、快速原型控制器发送总线指令控制电机控制模块进入启动模式，然后执行第二十二步；第二十二步、快速原型控制器将启动发动机需要扭矩值发送给电机控制模块，然后执行第二十三步；第二十三步、快速原型控制器执行软件退出判断，如果软件退出，执行第三十四步；否则返回执行第四步；第二十四步、快速原型控制器判断发动机转速是否大于怠速，如果是则执行第二十五，否则执行第二十八步；第二十五步、快速原型控制器根据启发电机的扭矩、转速和功率的外特性曲线MAP表计算出当前转速下电机控制模块能发电的最大功率及其对应的扭矩，然后执行第二十六步；第二十六步、快速原型控制器发送总线指令控制电机控制模块进入发电模式，然后执行第二十七步；第二十七步、快速原型控制器将第二十五步计算出来的负扭矩值发送给电机控制模块，然后执行第二十三步；第二十八步、快速原型控制器发送总线指令控制电机控制模块进入停机辅助模式，然后执行第二十九步；第二十九步、快速原型控制器将停止发动机需要负扭矩值发送给电机控制模块，然后执行第二十三步；第三十步、快速原型控制器获取操作人员通过测功机及台架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置，48V混和动力系统包括发动机控制模块（1）、发动机（2）、电机控制模块（3）、锂电池控制模块（5）、直流变换控制模块（6）、直流转换器（8）、48V锂电池（9）和启发电机（10），发动机控制模块（1）与发动机（2）连接，启发电机（10）通过皮带与发动机（2）相连，电机控制模块（3）与启发电机（10）连接，锂电池控制模块（5）与48V锂电池（9）连接，直流变换控制模块（6）与直流转换器（8）连接，直流转换器（8）与启发电机（10）连接，48V锂电池（9）与启发电机（10）连接；其特征在于：台架耐久测试验证装置包括测功机（11）、测功机及台架控制单元（12）、快速原型控制器（4）和12V蓄电池（7）；所述发动机控制模块（1）控制发动机（2）运行的相关参数；所述测功机及台架控制单元（12）根据实验工况的设定控制测功机（11）和发动机（2）工作，并监控发动机（2）运行时的状态信息，测功机（11）分别与测功机及台架控制单元（12）和发动机（2）连接；所述快速原型控制器（4）针对不同试验工况完成对电机控制模块（3）、锂电池控制模块（5）和直流变换控制模块（6）的策略控制，快速原型控制器（4）还用于监控发动机控制模块（1）的运行状态，并根据运行情况调整控制策略，该快速原型控制器（4）分别与发动机控制模块（1）、电机控制模块（3）、锂电池控制模块（5）和直流变换控制模块（6）连接；所述电机控制模块（3）基于快速原型控制器（4）输出的指令控制启发电机（10）的助力或发电状态切换，以及输出扭矩的给定；所述锂电池控制模块（5）基于快速原型控制器（4）输出的指令控制48V锂电池（9）初始化以及监测电池运行状态；所述直流转换控制模块（6）基于快速原型控制器（4）输出的指令控制直流转换器（8）将启发电机（10）输出的48V电能转换为12V电能给12V蓄电池（7）充电，或将12V蓄电池（7）的12V电能转换为48V电能提供给启发电机（10）使用，该12V蓄电池（7）与直流转换器（8）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置，48V混和动力系统包括发动机控制模块（1）、发动机（2）、电机控制模块（3）、锂电池控制模块（5）、直流变换控制模块（6）、直流转换器（8）、48V锂电池（9）和启发电机（10），发动机控制模块（1）与发动机（2）连接，启发电机（10）通过皮带与发动机（2）相连，电机控制模块（3）与启发电机（10）连接，锂电池控制模块（5）与48V锂电池（9）连接，直流变换控制模块（6）与直流转换器（8）连接，直流转换器（8）与启发电机（10）连接，48V锂电池（9）与启发电机（10）连接；其特征在于：台架耐久测试验证装置包括测功机（11）、测功机及台架控制单元（12）、快速原型控制器（4）和12V蓄电池（7）；所述发动机控制模块（1）控制发动机（2）运行的相关参数；所述测功机及台架控制单元（12）根据实验工况的设定控制测功机（11）和发动机（2）工作，并监控发动机（2）运行时的状态信息，测功机（11）分别与测功机及台架控制单元（12）和发动机（2）连接；所述快速原型控制器（4）针对不同试验工况完成对电机控制模块（3）、锂电池控制模块（5）和直流变换控制模块（6）的策略控制，快速原型控制器（4）还用于监控发动机控制模块（1）的运行状态，并根据运行情况调整控制策略，该快速原型控制器（4）分别与发动机控制模块（1）、电机控制模块（3）、锂电池控制模块（5）和直流变换控制模块（6）连接；所述电机控制模块（3）基于快速原型控制器（4）输出的指令控制启发电机（10）的助力或发电状态切换，以及输出扭矩的给定；所述锂电池控制模块（5）基于快速原型控制器（4）输出的指令控制48V锂电池（9）初始化以及监测电池运行状态；所述直流转换控制模块（6）基于快速原型控制器（4）输出的指令控制直流转换器（8）将启发电机（10）输出的48V电能转换为12V电能给12V蓄电池（7）充电，或将12V蓄电池（7）的12V电能转换为48V电能提供给启发电机（10）使用，该12V蓄电池（7）与直流转换器（8）连接。2.根据权利要求1所述的汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置，其特征在于：所述发动机控制模块（1）通过CAN总线与快速原型控制器（4）连接。3.根据权利要求1或2所述的汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置，其特征在于：所述快速原型控制器（4）通过CAN总线分别与电机控制模块（3）、锂电池控制模块（5）和直流转换控制模块（6）连接。4.根据权利要求1或2所述的汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置，其特征在于：所述48V锂电池（9）通过48V线缆与启发电机（10）连接，48V锂电池（9）输出48V电能给启发电机（10）或存储启发电机（10）发的电能。5.根据权利要求1或2所述的汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置，其特征在于：所述直流转换器（8）通过48V线缆与启发电机（10）相连，所述直流转换器（8）通过12V电流与12V蓄电池（7）相连。6.一种汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证方法，其特征在于：采用如权利要求1至5任一所述的汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置，其方法包括以下步骤：第一步、快速原型控制器（4）通电并初始化锂电池控制模块（5），然后执行第二步；第二步、快速原型控制器（4）发送指令初始化直流转换控制模块（6），然后执行第三步；第三步、快速原型控制器（4）发送指令给直流转换控制模块（6）输出48V到电机控制模块（3），进行电机预充电，然后执行第四步；第四步、快速原型控制器（4）判断测功机及台架控制单元（12）发出的控制指令为自动控制与否，如果是，则执行第五步，否则执行第三十步，进行手动控制；第五步、快速原型控制器（4）判断发动机（2）转速，计算出发动机（2）是运行在加速工况、还是恒速工况、还是减速工况，如果是加速工况则执行第六步，如果是恒速工况则执行第十一步，如果是减速工况则执行第二十四步；第六步、快速原型控制器（4）判断发动机（2）转速是否小于恒速Ⅱ，如果是则执行第七步，否则执行第十步；第七步、快速原型控制器（4）根据启发电机（10）的扭矩、转速和功率的外特性曲线MAP表计算出当前转速下电机控制模块（3）能输出的最大功率及其对应的扭矩，然后执行第八步；第八步、快速原型控制器（4）发送总线指令控制电机控制模块（3）进入助力模式，然后执行第九步；第九步、快速原型控制器（4）将第七步计算出来的扭矩值发送给电机控制模块（3），然后执行第二十三步；第十步、快速原型控制器（4）发送总线指令控制电机控制模块（3）进入空转模式，然后执行第二十三步；第十一步、快速原型控制器（4）判断发动机（2）转速，如果大于恒速Ⅱ或者小于怠速，则执行第十二步，如果转速大于怠速且小于恒速Ⅱ，则执行第十三步，如果转速为0，则执行第二十一步；第十二步、快速原型控制器（4）发...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖佳斌，汪向阳，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50