一种能源动力总成半实物仿真测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种能源动力总成半实物仿真测试系统，包括：动力总成测试台架、动力电池、电池管理器、电机控制器、整车控制器、测功机控制平台、安全监测平台、直流电源，动力总成测试台架包括电机、减速器、以及检测电机和减速器的测试组件。该一种能源动力总成半实物仿真测试系统，可以减小传动组件的传动误差对于动力总成机械传递性能的影响，测量可以反映电动车动力总成在特殊工况下，如坡道起步，或者加速过程中的实时机械传递性能，对于电动车动力总成中电机与传动组件的匹配调教、传动组件减速比的优化以及动力总成参数设计优化等均具有指导性意义。具有指导性意义。

【技术实现步骤摘要】
一种能源动力总成半实物仿真测试系统


[0001]本专利技术涉及xxx
，具体为一种能源动力总成半实物仿真测试系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着电动汽车发展的不断成熟，电动汽车的使用也将日益普及，由此而来的电动汽车测试问题也将越来越受人们的关注。电机测试系统一般是由操作人员设置测量参数值来实时模拟完成电机各种特性实验，如电机空载特性试验、电机负载试验、电机转矩、转速特性及效率测定、特性曲线测定、堵转扭矩测定、最高工作转速测定、超速试验等。其中电机控制系统负载为电力测功机，电机带动发电机，发电机发出的电通过变频器回馈到电网，以实现电机的满载实验需求。
[0003]在电动汽车相关技术中，国内外对动力电池测试系统的研究均取得了一定的成果，并且在电动汽车动力电池的测试方法方面也制定了相关标准，如，USABC试验手册、FreedomCAR电池试验手册等等。另外，鉴于电池管理系统在研究开发阶段没有相应的测试设备，须安装在电动汽车中进行实测，其功能、性能等易受各种因素干扰，如电磁干扰等，同时持续运行消耗实际电池能量，使得测试成本增加，就此有关人士提出用测试平台代替实际电池组，对电池管理系统进行测试，这不仅可以实现电池特性的模拟，同时还可模拟出实际电池组可能出现的故障，从而更能全面测试电池管理系统的性能，可靠性等，同时它也将大大降低测试成本。
[0004]现有技术对于电动汽车动力总成的测试是以总成整体性能测试或总成中关键零部件，如电机的性能测试为目的，对于总成的机械传动性能测试尚未提及，而传统的机械传递性能测试是测量动力传动系统中输出功率与输入功率的比值，但在电动车动力总成中，由于传动组件存在的误差，简单的测量输出功率与输入功率的比值并不能真实的反映出动力总成在上述特殊工况下的运行状态。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种能源动力总成半实物仿真测试系统。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种能源动力总成半实物仿真测试系统，包括：动力总成测试台架、动力电池、电池管理器、电机控制器、整车控制器、测功机控制平台、安全监测平台、直流电源，所述动力总成测试台架包括电机、减速器、以及检测所述电机和减速器的测试组件；所述动力电池分别连接所述电机控制器和所述电池管理器；所述电机控制器分别连接所述电机和所述整车控制器；所述整车控制器分别连接所述电池管理器、测功机控制平台和安全监测平台、以及所述直流电源；
[0009]还包括：数据获取模块、负载模拟模块、动力供给模块和辅助模块，其特征在于：所述数据获取模块包括用于获取动力总成中源节点输出端、中间节点输入端和输出端以及末
端节点输入端转速值的转速传感器，所述负载模拟模块与所述末端节点连接，所述动力供给模块用于驱动源节点运动，所述辅助模块包括控制机、工业计时器、固定机构和连接机构，所述固定机构用于待测试动力总成的安装固定，所述控制机与转矩传感器、转速传感器、动力供给模块和工业计时器连接，用于控制动力供给模块的运行、获取各转矩传感器和转速传感器的实时转矩和转速数据，并对获取的实时数据进行处理后，计算待测动力总成的实时机械传递效率值。
[0010]优选的，所述实时机械传动效率值计算公式为：
[0011][0012]其中：η为待测动力总成的实时机械传递效率值；α为中间节点传动误差的修正系数；n1为源节点输出端在t时刻的转速值；n2为中间节点输入端在t时刻的转速值；n3为中间节点输出端在t时刻的转速值；n4为末端节点输入端在t时刻的转速值；T1为源节点输出端在t时刻的转矩值；T4为末端节点输入端在t时刻的转矩值；t为源节点输出端由静止匀加速至n1所需时间。
[0013]优选的，所述测试组件包括在电机与减速器连接轴上配置的第一扭矩/转速传感器，所述测试组件还包括分别与减速器两个传动轴连接的第一、第二测功机；所述减速器分别与所述第一、第二测功机的连接轴上配置第二、第三扭矩/转速传感器。
[0014]优选的，所述动力电池和所述电池管理器两者由电池模拟器替代。
[0015]优选的，还包括：计算机模块和CAN总线单元；
[0016]其中：
[0017]计算机模块，用于设定驾驶工况车速及负载，并通过与CAN总线单元的通讯进行数据的采集和传输；
[0018]CAN总线单元，用于所有单元之间的连接与总控。
[0019]优选的，所述传动误差的修正系数α正比于所述中间节点的传动比i，反比于中间节点输入端和输出端材料的强度，其计算公式为：
[0020][0021]其中k为常数系数，φ1为中间节点输入端材料的抗扭强度值，单位N
·
m；φ2为中间节点输出端材料的抗扭强度值，单位N
·
m。
[0022]优选的，动力系统总成仿真测试系统还设有冷却系统。
[0023]优选的，所述整车控制器分别与所述电池管理器、所述电机控制器、所述监测平台双向通信。
[0024](三)有益效果
[0025]与现有技术相比，本专利技术提供了一种能源动力总成半实物仿真测试系统，具备以下有益效果：
[0026]1、该一种能源动力总成半实物仿真测试系统，可以减小传动组件的传动误差对于动力总成机械传递性能的影响，测量可以反应电动车动力总成在特殊工况下，如坡道起步，
或者加速过程中的实时机械传递性能，对于电动车动力总成中电机与传动组件的匹配调教、传动组件减速比的优化以及动力总成参数设计优化等均具有指导性意义，只需测量动力总成在驱动件和输出轴端的转速转矩值以及中间传动组件输入端和输出端的转速值即可，数据便于获取，结构简单，设备易布置操作。
[0027]2、该一种能源动力总成半实物仿真测试系统，可以达到整车控制策略(扭矩分配、上下电管理、制动能量回收、故障诊断等)的研究以及开发试验，整车动力总成模拟试验的目的。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]一种能源动力总成半实物仿真测试系统，包括：动力总成测试台架、动力电池、电池管理器、电机控制器、整车控制器、测功机控制平台、安全监测平台、直流电源，动力总成测试台架包括电机、减速器、以及检测电机和减速器的测试组件；动力电池分别连接电机控制器和电池管理器；电机控制器分别连接电机和整车控制器；整车控制器分别连接电池管理器、测功机控制平台和安全监测平台、以及直流电源；
[0030]还包括：数据获取模块、负载模拟模块、动力供给模块和辅助模块，其特征在于：数据获取模块包括用于获取动力总成中源节点输出端、中间节点输入端和输出端以及末端节点输入端转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能源动力总成半实物仿真测试系统，其特征在于，包括：动力总成测试台架、动力电池、电池管理器、电机控制器、整车控制器、测功机控制平台、安全监测平台、直流电源，所述动力总成测试台架包括电机、减速器、以及检测所述电机和减速器的测试组件；所述动力电池分别连接所述电机控制器和所述电池管理器；所述电机控制器分别连接所述电机和所述整车控制器；所述整车控制器分别连接所述电池管理器、测功机控制平台和安全监测平台、以及所述直流电源；还包括：数据获取模块、负载模拟模块、动力供给模块和辅助模块，其特征在于：所述数据获取模块包括用于获取动力总成中源节点输出端、中间节点输入端和输出端以及末端节点输入端转速值的转速传感器，所述负载模拟模块与所述末端节点连接，所述动力供给模块用于驱动源节点运动，所述辅助模块包括控制机、工业计时器、固定机构和连接机构，所述固定机构用于待测试动力总成的安装固定，所述控制机与转矩传感器、转速传感器、动力供给模块和工业计时器连接，用于控制动力供给模块的运行、获取各转矩传感器和转速传感器的实时转矩和转速数据，并对获取的实时数据进行处理后，计算待测动力总成的实时机械传递效率值。2.根据权利要求1所述的一种能源动力总成半实物仿真测试系统，其特征在于：所述实时机械传动效率值计算公式为：其中：η为待测动力总成的实时机械传递效率值；α为中间节点传动误差的修正系数；n1为源节点输出端在t时刻的转速值；n2为中间节点输入端在t时刻的转速值；n3为中间节点输出端在t时刻的转速值；n4为末端节点输入端在t时刻的转速值；T1为源节点输出端在t时刻的转矩值；T4为末...

【专利技术属性】
技术研发人员：王君，
申请(专利权)人：南京蓝多湖科技有限公司，
类型：发明
国别省市：