本發(fā)明涉及一種對(duì)三電系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)、調(diào)試和驗(yàn)證的統(tǒng)一的平臺(tái)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的各種類型的測(cè)試臺(tái)架都是針對(duì)三電系統(tǒng)中某一個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計(jì)的，如電池測(cè)試系統(tǒng)、ev電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)、vcu開發(fā)和驗(yàn)證工具等。研發(fā)人員缺乏一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)對(duì)三電系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合的研發(fā)、調(diào)試和驗(yàn)證，因此只能在裝車后的道路試驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的整體性能和策略的驗(yàn)證及優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是將新能源車的動(dòng)力系統(tǒng)作為一個(gè)單一的整體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證，為動(dòng)力總成的v型開發(fā)模式提供基礎(chǔ)平臺(tái)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種新能源汽車三電系統(tǒng)半物理仿真測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，包括：

電池模擬器及變頻器，為被測(cè)電機(jī)及用于模擬實(shí)時(shí)道路工況負(fù)載的負(fù)載電機(jī)提供工作電壓，用于模擬新能源汽車用動(dòng)力電池在不同溫度下不同soc下的外特性，通過(guò)上位機(jī)檢測(cè)在道路循環(huán)工況下電池模擬器模擬出的動(dòng)力電池soc變化，評(píng)價(jià)新能源汽車的能耗狀況；

實(shí)時(shí)道路工況模擬負(fù)載，基于高級(jí)整車仿真模型，將整車工況轉(zhuǎn)化為負(fù)載電機(jī)工況，將電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩作為負(fù)載電機(jī)的控制參數(shù)，由上位機(jī)將道路循環(huán)工況對(duì)應(yīng)的整車的車速-時(shí)間歷程其轉(zhuǎn)化為用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩-時(shí)間歷程，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)道路循環(huán)工況的模擬；

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)采集被測(cè)電機(jī)的數(shù)據(jù)，并回傳至上位機(jī)。

優(yōu)選地，所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由多組不同測(cè)量信號(hào)的輸入模塊、電流傳感器、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、功率分析儀組成。

優(yōu)選地，所述輸入模塊包括模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸入模塊、加速度輸入模塊、頻率輸入模塊。

本發(fā)明集成bms原型系統(tǒng)(或仿真bms系統(tǒng))、整車的臺(tái)架仿真系統(tǒng)、電控系統(tǒng)原型(或仿真電控系統(tǒng))為研發(fā)人員提供一個(gè)建立在實(shí)驗(yàn)室中的新能源整車及道路的半實(shí)物平臺(tái)。在此平臺(tái)上，不僅可以進(jìn)行各個(gè)子系統(tǒng)的獨(dú)立試驗(yàn)，更可以進(jìn)行整車控制策略、整車動(dòng)力性能的驗(yàn)證、優(yōu)化和參數(shù)標(biāo)定，取代大部分的實(shí)際車輛和道路試驗(yàn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的一種新能源汽車三電系統(tǒng)半物理仿真測(cè)試平臺(tái)的系統(tǒng)框圖；

圖2為道路循環(huán)工況下的電池模擬器工作流程；

圖3為道路工況模擬示意圖；

圖4為道路工況模擬下的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。

結(jié)合圖1，本發(fā)明提供的一種新能源汽車三電系統(tǒng)半物理仿真測(cè)試平臺(tái)包括負(fù)載電機(jī)1、前端模組2、環(huán)境倉(cāng)3、被測(cè)電機(jī)4、mcu5、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊6、工控計(jì)算機(jī)7、電池模擬器8、變頻驅(qū)動(dòng)器9、水冷單元10。

負(fù)載電機(jī)1、前端模組2及變頻驅(qū)動(dòng)器10共同作用構(gòu)成了實(shí)時(shí)道路工況的模擬負(fù)載。本發(fā)明的前端模組2基于整車車輛模型、道路模型、駕駛員模型，將整車行駛工況轉(zhuǎn)化為負(fù)載電機(jī)工況，將電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩作為負(fù)載電機(jī)的控制參數(shù)。由工控計(jì)算機(jī)7將道路循環(huán)工況對(duì)應(yīng)的整車的車速-時(shí)間歷程其轉(zhuǎn)化為用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩-時(shí)間歷程，通過(guò)負(fù)載電機(jī)驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載電機(jī)，并且通過(guò)轉(zhuǎn)速扭矩傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載電機(jī)的閉環(huán)控制，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)道路循環(huán)工況的模擬。

電池模擬器8、mcu5及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊6構(gòu)成了對(duì)被測(cè)電機(jī)4的控制及數(shù)據(jù)采集部分。mcu5為被測(cè)電機(jī)4提供工作電壓以及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速的控制標(biāo)定，通過(guò)電池模擬器8模擬新能源汽車用動(dòng)力電池在不同溫度下不同soc下的外特性，通過(guò)上位機(jī)檢測(cè)在道路循環(huán)工況下電池模擬器模擬出的動(dòng)力電池soc變化，評(píng)價(jià)新能源汽車的能耗狀況。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊6則由多組不同測(cè)量信號(hào)的輸入模塊(模擬量、數(shù)字量、加速度、頻率)、電流傳感器、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、功率分析儀組成，其將采集到的數(shù)據(jù)回傳至工控計(jì)算機(jī)7。

在上述系統(tǒng)中，前端模組3中的bms模型和電池模擬器8構(gòu)成了bms原型系統(tǒng)，前端模組3中的道路模型、車輛模型、輪胎模型以及負(fù)載電機(jī)1構(gòu)成了整車的臺(tái)架仿真系統(tǒng)，變頻驅(qū)動(dòng)器9和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊6構(gòu)成了電控系統(tǒng)原型。

與傳統(tǒng)的各種類型的測(cè)試臺(tái)架相比，本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，因此具有以下特點(diǎn)：

1)加快新能源車三電系統(tǒng)的總體研發(fā)進(jìn)度。

2)大幅節(jié)約試驗(yàn)成本。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種新能源汽車三電系統(tǒng)半物理仿真測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，包括：電池模擬器及變頻驅(qū)動(dòng)器；實(shí)時(shí)道路工況模擬負(fù)載；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)采集被測(cè)電機(jī)的數(shù)據(jù)，并回傳至上位機(jī)。本發(fā)明集成BMS原型系統(tǒng)(或仿真BMS系統(tǒng))、整車的臺(tái)架仿真系統(tǒng)、電控系統(tǒng)原型(或仿真電控系統(tǒng))為研發(fā)人員提供一個(gè)建立在實(shí)驗(yàn)室中的新能源整車及道路的半實(shí)物平臺(tái)。在此平臺(tái)上，不僅可以進(jìn)行各個(gè)子系統(tǒng)的獨(dú)立試驗(yàn)，更可以進(jìn)行整車控制策略、整車動(dòng)力性能的驗(yàn)證、優(yōu)化和參數(shù)標(biāo)定，取代大部分的實(shí)際車輛和道路試驗(yàn)。

技術(shù)研發(fā)人員：陸翔;嚴(yán)蓓蘭;黃佩佳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司;上海電器科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.03
技術(shù)公布日：2017.08.11