车辆电驱动系统动态工况试验方法技术方案

车辆电驱动系统动态工况试验方法，属于电动汽车技术领域。车载电机输出轴与负载电机输出轴连接且在同一轴线上，驱动时驱动系统动力由车载电机传到负载电机转化为电能储存在超级电容或消耗在电阻箱上；制动时能量由超级电容传出由电阻箱消耗通过负载电机、车载电机回馈到电池组；控制负载电机的运转，模拟实际的负载转矩；负载模拟控制器根据当前循环车速以及车辆参数、道路状况计算被行驶阻力所消耗的功率和转化为车辆动能的功率，控制电阻箱的阻值大小，即控制电阻箱消耗的能量等于行驶阻力消耗的能量。本发明专利技术既可单独用于驱动控制策略的研究，也可单独用于制动控制策略的研究，同时亦可用于整车控制策略的研究，且更加方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在台架上模拟电动汽车行驶工况的方法，即给车载电机加载以模拟车载电机实车运行工况的方案，属于电动汽车

技术介绍
目前，国家将电动汽车的大力发展提上日程。而整个电动汽车动力总成中，电机的 基本性能和控制效果是影响整车性能指标的直接因素。因此， 一套能够反应出电机在汽车 工况下特性的体系是有着及其重要的意义的。以样车为试验对象，固然可以很好得到相应 的电机结果，但其工作量大、周期长、成本高且受试验场地等限制，并不是研发起步阶段的 首选。能够较真实模拟汽车行驶工况的试验台架就能很好解决这些问题。 国内现拥有的试验台架大多是采用测功机作为加载设备，以测试车载电机及其控 制为试验目的，但是往往忽略了电池组的工作状态、回馈能量的来源、整车动能的表示以及 行驶阻力耗能的体现。这样的试验台在测试整车特性方面有所欠缺。
技术实现思路
本专利技术目的在于提出一种较好模拟电动汽车行驶状态的台架试验方法，即模拟电 动汽车在行驶工况循环中，行驶阻力消耗能量以及制动能量的回收的试验方案。使得电机 能够处于与真实条件相接近工作情况，同时能较精确地获得整车燃油经济性、制动性等整 车特性。 依据上述目标，本专利技术采用一种用于模拟车辆负载情况的装置包括负载电机及控 制系统、双向DC/DC、单向DC/DC、超级电容、电阻箱、转速/转矩传感器和负载模拟控制系 统。本专利技术的被测部分包括燃料电池模拟器及其控制系统、功率调节器及控制系统、电池 组、双向DC/DC、车载电机及控制器。所述负载电机与车载电机刚性连接，与所述超级电容的 能量传递通过双向DC/DC实现，或通过单向DC/DC将能量传递到所述电阻箱。当车载电机 处于驱动状态的时候，能量流动路径为，等效电源(电池组和燃料电池发动机)、车载电机、 负载电机、超级电容和电阻箱。当车载处于制动状态的时候，能量流动路径为，超级电容、电 阻箱和负载电机、车载电机、电池组。 ，该方法包括如下步骤 a.车载电机输出轴与负载电机输出轴连接且在同一轴线上，驱动时驱动系统动力由车载电机传到负载电机转化为电能储存在超级电容或消耗在电阻箱上；制动时能量由超级电容传出，一部分由电阻箱消耗，一部分通过负载电机、车载电机回馈到电池组。 b.负载电机控制器根据当前循环车速和当前加速度计算功率需求，控制负载电机的运转，模拟实际的负载转矩。 c.负载模拟控制器根据当前循环车速以及车辆参数、道路状况计算被行驶阻力所 消耗的功率和转化为车辆动能的功率，控制电阻箱的阻值大小，即控制电阻箱消耗的能量 等于行驶阻力消耗的能量。超级电容所储存能量等效为车辆的动能(包括转动部件的动能)。 本专利技术所述模拟行驶工况的方法，既可单独用于驱动控制策略的研究，也可单独 用于制动控制策略的研究，同时亦可用于整车控制策略的研究，包括驱动状态和制动状态。 对于研究整车经济性、整车能量管理及控制策略方面更加方便。附图说明 图1是本专利技术应用的燃料电池电动汽车试验台的结构示意图。 图中1表示燃料电池模拟器，2表示功率调节器，3表示电池组，4、8表示双向DC/ DC，5表示车载电机，6表示负载电机，7表示单向DC/DC，9表示超级电容，IO表示电阻箱，11 表示转速/转矩传感器，12表示燃料电池模拟控制器，13表示车载电机控制器，14表示负载 电机控制器，15表示功率调节控制器，16表示负载模拟控制器。具体实施例方式下面结合实施例，对本专利技术进行详细的描述。 参照图1，当车辆处于驱动状态时，燃料电池模拟器1和电池组3在功率调节控制 器15的协调控制下共同向车载电机5提供电能，在车载电机控制器13的控制下车载电机5 将电能转化为机械能传递到负载电机6，负载电机控制器14通过计算当前车速和加速度等 获得功率需求，从而控制负载电机6将机械能转化为电能，同时负载模拟控制器16通过计 算行驶阻力(含滚动阻力、空气阻力等)消耗的功率所占总功率的比例，控制电阻箱10消 耗电的功率，这时超级电容9所获得并储存的电能可以表示为车辆的动能(包括旋转部件 的动能)。 当车辆处于制动状态时，台架将模拟车辆动能转化为电能储存的过程。这时，超级 电容9里等效于车辆动能的电能一部分在负载模拟控制器16的控制下根据行驶阻力的消 耗，送至电阻箱IO转化为热能耗散掉，另一部分根据负载电机控制器14的控制由负载电机 6转化为机械能送至车载电机5，在车载电机控制器13控制下车载电机5作为发电机将机 械能转化为电能回馈到电池组3，完成制动回馈的模拟过程。 上述实施例中所描述的用超级电容和电阻模拟车辆行驶工况的方法，可同时用于 驱动部分的能量管理策略的研究和制动部分的能量管理策略的研究，保证试验的完整性和 全面性。 本专利技术并不局限于上述实施例，即是说并不局限于燃料电池电动汽车试验台架， 它同样可以适用于纯电动汽车试验台架以及混合动力电动汽车试验台架的行驶工况模拟。本文档来自技高网...

【技术保护点】
车辆电驱动系统动态工况试验方法，其特征在于，该方法包括步骤：　　　　ａ．车载电机输出轴与负载电机输出轴连接且在同一轴线上，驱动时驱动系统动力由车载电机传到负载电机转化为电能储存在超级电容或消耗在电阻箱上；制动时能量由超级电容传出，一部分由电阻箱消耗，一部分通过负载电机、车载电机回馈到电池组；　　　　ｂ．负载电机控制器根据当前循环车速和当前加速度计算功率需求，控制负载电机的运转，模拟实际的负载转矩；　　　　ｃ．负载模拟控制器根据当前循环车速以及车辆参数、道路状况计算被行驶阻力所消耗的功率和转化为车辆动能的功率，控制电阻箱的阻值大小，即控制电阻箱消耗的能量等于行驶阻力消耗的能量；超级电容所储存能量等效为车辆的动能。

【技术特征摘要】
车辆电驱动系统动态工况试验方法，其特征在于，该方法包括步骤a.车载电机输出轴与负载电机输出轴连接且在同一轴线上，驱动时驱动系统动力由车载电机传到负载电机转化为电能储存在超级电容或消耗在电阻箱上；制动时能量由超级电容传出，一部分由电阻箱消耗，一部分通过负载电机、车载电机回馈到电池组；b.负载电机控...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊智，柳贵东，何承坤，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[]