本新型涉及一種電動(dòng)汽車功耗實(shí)時(shí)測(cè)量裝置，屬于電動(dòng)汽車領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電動(dòng)汽車用電池代替了傳統(tǒng)汽油車的油箱，用電動(dòng)機(jī)代替了內(nèi)燃機(jī)；因此，電動(dòng)汽車不排放廢氣，不會(huì)造成環(huán)境污染，在很大程度上減輕了空氣中PM2.5的含量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，可以實(shí)現(xiàn)汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

由于電動(dòng)汽車行駛中，所處的環(huán)境非常復(fù)雜。汽車運(yùn)行的狀態(tài)千變?nèi)f化，其與汽車本身的性能、道路情況、駕駛員的操作、載重等緊密相關(guān)。電動(dòng)汽車的能量最終體現(xiàn)在電池輸出的功率與功耗方面，因此，功耗特性在很大程度上反映了汽車本身重要部件的特性。由于電動(dòng)汽車是一個(gè)非常復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng)，其特性的理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行結(jié)果有很大的差異。因此，對(duì)電池輸出電流、電壓的實(shí)時(shí)檢測(cè)就非常重要。但是由于電動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中，測(cè)試非常不方便，過(guò)于笨重的設(shè)備存在著很大的安全隱患，并且可能會(huì)帶來(lái)極大的負(fù)載效應(yīng)，這就給電動(dòng)汽車功耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、電動(dòng)汽車性能的評(píng)估與改進(jìn)等帶來(lái)了困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本新型針對(duì)電動(dòng)汽車實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，快速、高精度實(shí)時(shí)檢測(cè)功耗困難的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種電動(dòng)汽車功耗實(shí)時(shí)測(cè)量裝置。本新型對(duì)電動(dòng)汽車性能的評(píng)估、改進(jìn)，促進(jìn)其在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，具有重要的實(shí)用價(jià)值。

本新型采用的技術(shù)方案是：

一種電動(dòng)汽車功耗實(shí)時(shí)測(cè)量裝置，包括筆記本電腦、USB數(shù)據(jù)采集器、直流變換器、低通濾波器Ⅰ、低通濾波器Ⅱ、霍爾電流傳感器模塊、電阻分壓電路；USB數(shù)據(jù)采集器通過(guò)通訊線與筆記本電腦的USB口相連；直流變換器的輸入端與筆記本電腦的USB口相連，直流變換器的輸出端與霍爾電流傳感器模塊相連；直流變換器從筆記本電腦的USB口取電，并變換為霍爾電流傳感器模塊需要的供電電壓；與電池輸出的正極連接的電線從霍爾電流傳感器模塊原邊的檢測(cè)孔中穿過(guò)，霍爾電流傳感器模塊輸出的模擬信號(hào)通過(guò)低通濾波器Ⅰ連接USB數(shù)據(jù)采集器，通過(guò)USB數(shù)據(jù)采集器轉(zhuǎn)換為代表電流大小的數(shù)值；電阻分壓電路跨接在電池輸出的正負(fù)極電線上，電阻分壓電路的輸出通過(guò)低通濾波器Ⅱ連接USB數(shù)據(jù)采集器，通過(guò)USB數(shù)據(jù)采集器轉(zhuǎn)換為代表電壓大小的數(shù)值；筆記本電腦通過(guò)USB口從USB數(shù)據(jù)采集器獲得電流與電壓的數(shù)值；電阻分壓電路包括了兩個(gè)精密電阻。

本新型具有的有益效果是：

(1)本新型提供的電動(dòng)汽車功耗實(shí)時(shí)測(cè)量裝置是通過(guò)檢測(cè)電流與電壓，可以通過(guò)二者相乘得到電動(dòng)汽車的瞬時(shí)功率，再通過(guò)積分得到消耗的電能。瞬時(shí)電流及電壓的變化反映了電動(dòng)汽車的運(yùn)行狀態(tài)，可以由此辨識(shí)道路等參數(shù)。

(2)本新型提供的測(cè)量裝置中直接采用筆記本電腦的USB口供電，不需要額外的電池，也不從電動(dòng)汽車的電池取電，減小了負(fù)載效應(yīng)，簡(jiǎn)潔方便，非常適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，即路試。

(3)本新型提供的測(cè)量裝置在電流的測(cè)量方面采用了霍爾電流傳感器模塊，容易拆卸，方便了工程應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型；

圖1為本新型提供的測(cè)量裝置的組成圖。

圖2為本新型提供的測(cè)量裝置工作時(shí)在電動(dòng)汽車上所處部位的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

如圖1所示，電動(dòng)汽車功耗實(shí)時(shí)測(cè)量裝置，包括筆記本電腦1、USB數(shù)據(jù)采集器2、直流變換器3、低通濾波器Ⅰ4、低通濾波器Ⅱ5、霍爾電流傳感器模塊5、電阻分壓電路6。

USB數(shù)據(jù)采集器2通過(guò)通訊線與筆記本電腦1的USB口相連；直流變換器3的輸入端與筆記本電腦1的USB口相連，直流變換器3的輸出端與霍爾電流傳感器模塊5相連；直流變換器3從筆記本電腦1的USB口取電，并變換為霍爾電流傳感器模塊5需要的供電電壓；與電池輸出的正極連接的電線從霍爾電流傳感器模塊5原邊的檢測(cè)孔中穿過(guò)，霍爾電流傳感器模塊5輸出的模擬信號(hào)通過(guò)低通濾波器Ⅰ4連接USB數(shù)據(jù)采集器2，通過(guò)USB數(shù)據(jù)采集器2轉(zhuǎn)換為代表電流大小的數(shù)值；電阻分壓電路6跨接在電池輸出的正負(fù)極電線上，電阻分壓電路6的輸出通過(guò)低通濾波器Ⅱ5連接USB數(shù)據(jù)采集器2，通過(guò)USB數(shù)據(jù)采集器2轉(zhuǎn)換為代表電壓大小的數(shù)字?jǐn)?shù)值；筆記本電腦1通過(guò)USB口從USB數(shù)據(jù)采集器2獲得電流與電壓的數(shù)值；電阻分壓電路6包括了兩個(gè)精密電阻。

如圖2所示，本新型在具體實(shí)施時(shí)，本新型提供的電動(dòng)汽車功耗實(shí)時(shí)測(cè)量裝置安裝于電動(dòng)汽車的電池與逆變器之間。假設(shè)電動(dòng)機(jī)為三相交流電動(dòng)機(jī)，逆變器負(fù)責(zé)將電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)需要的三相交流電，轉(zhuǎn)換過(guò)程中的幅值與頻率取決于駕駛員的意圖與汽車的行駛狀態(tài)等，由電動(dòng)汽車控制器控制。電動(dòng)機(jī)的輸出由差速器，通過(guò)兩個(gè)半軸與驅(qū)動(dòng)輪相連。值得指出的是：電動(dòng)機(jī)可為直流電動(dòng)機(jī)，此時(shí)，逆變器則為直流變換器。對(duì)于四驅(qū)的情況，電動(dòng)機(jī)的輸出經(jīng)過(guò)分動(dòng)器與各個(gè)驅(qū)動(dòng)橋相連。

通過(guò)USB數(shù)據(jù)采集器得到的電壓為電阻分壓電路中串聯(lián)的兩個(gè)精密電阻分壓后的電壓，需要根據(jù)兩個(gè)電阻的大小進(jìn)行轉(zhuǎn)換為電池的實(shí)時(shí)電壓。

通過(guò)本新型提供的裝置實(shí)時(shí)測(cè)量電池輸出的電流與電壓，將二者相乘則得到電動(dòng)汽車的瞬時(shí)功率，再通過(guò)積分得到消耗的電能。瞬時(shí)電流及電壓的變化反映了電動(dòng)汽車的運(yùn)行狀態(tài)，可以由此辨識(shí)道路、汽車重要部件的性能參數(shù)，對(duì)汽車?yán)m(xù)航里程進(jìn)行精確的估計(jì)。

上述的乘法與積分運(yùn)算可以采用如下的兩種方案之一來(lái)實(shí)現(xiàn)：(1)在筆記本電腦上編程，(2)在圖2所示的組成圖中添加硬件乘法器與積分器。

本新型中，低通濾波器Ⅰ、低通濾波器Ⅱ可以直接省略不要，在筆記本電腦通過(guò)USB數(shù)據(jù)采集器得到的電流與電壓信號(hào)后，在筆記本電腦上軟件進(jìn)行低通濾波。

以上所述，僅是本新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本新型作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述提示的技術(shù)內(nèi)容作出的簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，例如，將精密電阻改為普通電阻，然后通過(guò)標(biāo)定獲得精密電阻的效果，均落在本新型保護(hù)的范圍內(nèi)。