本發(fā)明涉及純電動(dòng)汽車總成性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種純電動(dòng)汽車總成對(duì)拖測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，更優(yōu)選的來說，涉及一種永磁同步電機(jī)加AMT的總成對(duì)拖試驗(yàn)平臺(tái)。

背景技術(shù)：

隨著能源和環(huán)境問題的日益突出，新能源汽車越來越受到人們的重視，并擁有廣闊的市場(chǎng)。作為新能源汽車動(dòng)力的永磁同步電機(jī)(PMSM)，具有很高的效率和寬的調(diào)速范圍，扭矩輸出響應(yīng)快且平穩(wěn)。自動(dòng)機(jī)械式變速器(AMT)，繼承了純機(jī)械變速器(MT)效率高的優(yōu)點(diǎn)，又加裝了自動(dòng)的電動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。因此，PMSM加AMT的總成系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。通常電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架大多有兩類：采用專用測(cè)功機(jī)作負(fù)載電機(jī)和采用對(duì)拖方案。相應(yīng)的對(duì)于總成的測(cè)試也可分為這兩類。如果采用測(cè)功機(jī)，由于總成輸出具有低轉(zhuǎn)速大扭矩的特點(diǎn)，會(huì)對(duì)測(cè)功機(jī)的性能和控制器要求較高，而且被測(cè)總成單獨(dú)供電，需要較大功率的直流電源。因此，如果采用兩套相同的總成組成對(duì)拖試驗(yàn)臺(tái)，兩套總成共母線連接，就可以節(jié)省測(cè)功機(jī)的費(fèi)用，并大大降低電源的容量要求，節(jié)約試驗(yàn)臺(tái)架的成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種純電動(dòng)汽車總成對(duì)拖測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種純電動(dòng)汽車總成對(duì)拖測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，包括直流電源、測(cè)量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和總成臺(tái)架系統(tǒng)；

所述總成臺(tái)架系統(tǒng)包括相對(duì)設(shè)置的陪測(cè)總成和被測(cè)總成，所述陪測(cè)總成和被測(cè)總成之間通過軸相連，所述被測(cè)總成連接有被測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)，所述陪測(cè)總成連接有陪測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)；

所述控制系統(tǒng)包括工控機(jī)、與陪測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)相連的陪測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)控制器、與陪測(cè)總成相連的陪測(cè)總成電機(jī)控制器、與被測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)相連的被測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)控制器以及與被測(cè)總成相連的被測(cè)總成電機(jī)控制器，所述陪測(cè)總成電機(jī)控制器和被測(cè)總成電機(jī)控制器均與直流電源相連，所述被測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)控制器和陪測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)控制器均通過CAN總線與工控機(jī)相連；

所述測(cè)量系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集器和功率分析儀，所述數(shù)據(jù)采集器用于測(cè)量被測(cè)總成電機(jī)控制器直流母線的電壓和電流、用于測(cè)量陪測(cè)總成和被測(cè)總成三相交流線的電壓和電流以及用于測(cè)量陪測(cè)總成和被測(cè)總成的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，所述數(shù)據(jù)采集器、功率分析儀和工控機(jī)之間通過以太網(wǎng)互聯(lián)。

進(jìn)一步的，所述陪測(cè)總成和被測(cè)總成均通過總成支架固定設(shè)于鑄鐵平臺(tái)上。

進(jìn)一步的，所述陪測(cè)總成與軸之間以及所述被測(cè)總成與軸之間均通過萬(wàn)向聯(lián)軸器相連。

進(jìn)一步的，所述軸的中間通過軸承設(shè)有對(duì)開式軸承座，所述軸承座固定設(shè)于鑄鐵平臺(tái)上。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集器包括軸上靠近被測(cè)總成的位置上設(shè)有的扭矩傳感器。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集器包括電流互感器。

進(jìn)一步的，所述陪測(cè)總成和被測(cè)總成均為永磁同步電機(jī)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明可快速測(cè)量永磁同步電機(jī)總成的各項(xiàng)性能參數(shù)及系統(tǒng)可靠性，節(jié)約大量電能，可以為總成的生產(chǎn)研發(fā)提供可靠的數(shù)據(jù)支持，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性，將有力促進(jìn)相關(guān)企業(yè)提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的純電動(dòng)汽車總成對(duì)拖測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述的總成臺(tái)架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中所示：

1-直流電源；2-工控機(jī)；3-顯示器；4-功率分析儀；5-直流負(fù)母線；6-直流正母線；7-陪測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)控制器；8-陪測(cè)總成；9-陪測(cè)總成電機(jī)控制器；10-陪測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)；11-扭矩傳感器；12-被測(cè)總成電機(jī)控制器；13-CAN總線；14-被測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)；15-被測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)控制器；16-CAN轉(zhuǎn)換器；17.RJ-45接口網(wǎng)線；18-萬(wàn)向聯(lián)軸器；19-被測(cè)總成；20-軸；21-總成支架；22-軸承座；23-扭矩傳感器；24-軸承；25-鑄鐵平臺(tái)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

如圖1-2所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的一種純電動(dòng)汽車總成對(duì)拖測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，包括直流電源1、測(cè)量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和總成臺(tái)架系統(tǒng)；

所述總成臺(tái)架系統(tǒng)包括相對(duì)設(shè)置的陪測(cè)總成8和被測(cè)總成19，所述陪測(cè)總成8和被測(cè)總成19之間通過軸20相連，所述被測(cè)總成8連接有被測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)14，所述陪測(cè)總成8連接有陪測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)10；

所述控制系統(tǒng)包括工控機(jī)2、與陪測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)10相連的陪測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)控制器7、與陪測(cè)總成8相連的陪測(cè)總成電機(jī)控制器9、與被測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)14相連的被測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)控制器15以及與被測(cè)總成19相連的被測(cè)總成電機(jī)控制器12，所述陪測(cè)總成電機(jī)控制器9和被測(cè)總成電機(jī)控制器12均與直流電源1相連，如圖2所示，所述直流電源1連接有直流正母線6和直流負(fù)母線5，所述被測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)控制器15和陪測(cè)自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)控制器7均通過CAN總線13與工控機(jī)2相連，所述工控機(jī)2連接有顯示器3；

在本實(shí)施例中，所述CAN總線13通過CAN轉(zhuǎn)換器與工控機(jī)2相連；CAN網(wǎng)絡(luò)具有可靠性高，速率快的優(yōu)點(diǎn)。

所述測(cè)量系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集器和功率分析儀4，所述數(shù)據(jù)采集器用于測(cè)量被測(cè)總成電機(jī)控制器12直流母線的電壓和電流、用于測(cè)量陪測(cè)總成8和被測(cè)總成19三相交流線的電壓和電流以及用于測(cè)量陪測(cè)總成8和被測(cè)總成19的輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，所述數(shù)據(jù)采集器、功率分析儀4和工控機(jī)2之間通過以太網(wǎng)互聯(lián)，優(yōu)選的，如圖2所示，功率分析儀4和工控機(jī)2之間通過RJ-45接口網(wǎng)線，進(jìn)而完成對(duì)整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)架的控制和數(shù)據(jù)采集。

在本實(shí)施例中，所述陪測(cè)總成8和被測(cè)總成19均通過總成支架21固定設(shè)于鑄鐵平臺(tái)25上。優(yōu)選的，所述鑄鐵平臺(tái)25采用HT250材質(zhì)帶有T型槽的鑄鐵平臺(tái)，具有較好的強(qiáng)度、耐磨性和耐熱性，且減振性能良好。

在本實(shí)施例中，所述陪測(cè)總成8與軸20之間以及所述被測(cè)總成19與軸20之間均通過萬(wàn)向聯(lián)軸器18相連。優(yōu)選的，所述萬(wàn)向聯(lián)軸器18采用球籠式萬(wàn)向聯(lián)軸器，大大降低了臺(tái)架安裝保證同軸度的難度，使總成能夠適應(yīng)高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。

在本實(shí)施例中，所述軸20的中間通過軸承24設(shè)有對(duì)開式軸承座22，所述軸承座22固定設(shè)于鑄鐵平臺(tái)25上。對(duì)開式軸承座22使得軸承24的安裝更加方便，也提高了軸20的剛性，保證了整個(gè)總成臺(tái)架系統(tǒng)在高速狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)性能。

在本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集器包括軸20上靠近被測(cè)總成19的位置上設(shè)有的扭矩傳感器23。優(yōu)選的，所述扭矩傳感器23采用非接觸式高精度扭矩傳感器，具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，在結(jié)構(gòu)上靠近被測(cè)總成19安裝最大限度的減少了軸上的功率損耗，提高了測(cè)量的精度。

在本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集器包括電流互感器。優(yōu)選的，采用高精度電流互感器，其能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)實(shí)際電流波形。

在本實(shí)施例中，所述陪測(cè)總成8和被測(cè)總成19均為永磁同步電機(jī)。

為了方便理解本發(fā)明的上述技術(shù)方案，以下通過具體使用方式上對(duì)本發(fā)明的上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明總成的測(cè)試和電機(jī)類似，需要測(cè)量電機(jī)的最高工作轉(zhuǎn)速、最大輸出扭矩、效率圖以及特性曲線等等。由于需要測(cè)試總成在額定點(diǎn)以上的工作特性，所以如果采用專用測(cè)功電機(jī)，需要電機(jī)性能較高，導(dǎo)致成本上升。本發(fā)明采用對(duì)拖方案，陪測(cè)總成8和被測(cè)總成19均為相同總成，二者對(duì)稱布置，運(yùn)行時(shí)兩個(gè)總成電機(jī)具有相同的轉(zhuǎn)速和扭矩值大小，降低了對(duì)陪測(cè)負(fù)載電機(jī)的要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，控制系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試簡(jiǎn)單。針對(duì)傳統(tǒng)采用測(cè)功電機(jī)的臺(tái)架，總成單獨(dú)供電，由于要滿足一些大功率總成的測(cè)試，測(cè)試用直流電源相應(yīng)也要較大容量。本發(fā)明采用兩套總成共用直流母線的供電方式，由于負(fù)陪測(cè)總成電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)，產(chǎn)生的三相交流電可經(jīng)永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器整流成直流，通過共母線可以補(bǔ)償被測(cè)總成電機(jī)的電能消耗，大大降低了對(duì)供電電源容量的要求。本發(fā)明采用雙向高精度直流電源1，對(duì)過多的能量可以逆變成三相交流返回電網(wǎng)，同時(shí)具有軟啟動(dòng)功能，可以省去電機(jī)控制器的預(yù)充功能，提高測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng)速度和減低控制系統(tǒng)的復(fù)雜度。采用對(duì)拖方案，在得到被測(cè)總成19相關(guān)數(shù)據(jù)的同時(shí)，陪測(cè)總成8也得到相關(guān)數(shù)據(jù)，可同時(shí)評(píng)價(jià)陪測(cè)總成8的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。

具體操作時(shí)，被測(cè)總成電機(jī)采用與汽車同樣的扭矩閉環(huán)模式運(yùn)行，陪測(cè)總成電機(jī)采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)模式運(yùn)行，這樣當(dāng)被測(cè)總成電機(jī)扭矩方向與總成速度方向一致時(shí)，處于電動(dòng)工作狀態(tài)，不一致時(shí)處于發(fā)電工作狀態(tài)，就實(shí)現(xiàn)了不同狀態(tài)下的性能測(cè)試。高精度電流互感器可以精確的反映實(shí)際電流波形，通過功率分析儀采集電流互感器信號(hào)、直接電壓信號(hào)、扭矩傳感器脈沖信號(hào)等來實(shí)時(shí)測(cè)量被測(cè)總成的功率因數(shù)、三相線電流電壓、輸入電功率、輸出扭矩轉(zhuǎn)速、輸出機(jī)械功率以及總成的運(yùn)行效率等，并按要求實(shí)時(shí)記錄各個(gè)狀態(tài)下的數(shù)據(jù)及波形圖。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。