一種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)及其復(fù)合電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)及其復(fù)合電源系統(tǒng)，電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)包括監(jiān)控系統(tǒng)和試驗(yàn)臺(tái)架，該試驗(yàn)臺(tái)架上設(shè)有被測電機(jī)、被測電機(jī)控制器、負(fù)載電機(jī)、負(fù)載電機(jī)控制器，還包括復(fù)合電源系統(tǒng)，該復(fù)合電源系統(tǒng)包括第一母線和第二母線，所述被測電機(jī)控制器連接第一母線，負(fù)載電機(jī)連接第二母線；本實(shí)用新型復(fù)合能源電源系統(tǒng)在保證供電的情況下，更真實(shí)的模擬整車高壓電源系統(tǒng)電壓平臺(tái)，通過上位機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)電池升壓向超級(jí)電容充電的可控能量流動(dòng)，從而可以使試驗(yàn)臺(tái)架的電容端輸出電壓平臺(tái)在一個(gè)寬變化范圍，更加接近實(shí)車電源系統(tǒng)。
【專利說明】—種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)及其復(fù)合電源系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及ー種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)及其復(fù)合電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在新能源汽車中，能源系統(tǒng)、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)是其三大核心技術(shù)，而驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的檢測方案尤為重要。目前的電機(jī)系統(tǒng)測試方案，針對(duì)整車電機(jī)系統(tǒng)測試往往需要借助于電機(jī)對(duì)拖來實(shí)現(xiàn)測試目的，而目前的電機(jī)對(duì)拖試驗(yàn)存在一定的不足:1、電機(jī)特性是不同電壓下的外特性，由于電壓平臺(tái)単一，同一種電機(jī)對(duì)拖無法準(zhǔn)確測試電機(jī)的特性；2、大功率測功機(jī)的成本往往很高；3、大功率穩(wěn)壓電源測試往往難于貼近實(shí)車エ況，各類參數(shù)需要實(shí)車進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01310045696.5、名稱為“用于電機(jī)測試的電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)”的中國專利申請(qǐng)公開了一種電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)，包括上位機(jī)、被測電機(jī)、負(fù)載電機(jī)、聯(lián)軸器和兩個(gè)電機(jī)控制系統(tǒng)，適用于小型電機(jī)測試對(duì)拖平臺(tái)，但是該電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)的電壓平臺(tái)単一，難于貼近實(shí)車供電情況，造成同一種電機(jī)對(duì)拖無法準(zhǔn)確測試電機(jī)特性的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供ー種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)及其電源系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)的電壓平臺(tái)単一，造成同一種電機(jī)對(duì)拖無法準(zhǔn)確測試電機(jī)特性的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本實(shí)用新型的一種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)，包括監(jiān)控系統(tǒng)和試驗(yàn)臺(tái)架，該試驗(yàn)臺(tái)架上設(shè)有被測電機(jī)、被測電機(jī)控制器、負(fù)載電機(jī)、負(fù)載電機(jī)控制器，還包括復(fù)合電源系統(tǒng)，該復(fù)合電源系統(tǒng)包括第一母線和第二母線，所述被測電機(jī)控制器連接第ー母線，負(fù)載電機(jī)連接第二母線。
[0006]所述第一母線連接有超級(jí)電容及CMS，所述第二母線連接有電池及BMS，所述第一母線與第二母線之間連接有用于超級(jí)電容與電池能量轉(zhuǎn)換的復(fù)合能源管理単元。
[0007]所述第二母線、第一母線上分別串接有第一接觸器、第二接觸器，該第一、第二接觸器由所述監(jiān)控系統(tǒng)控制。
[0008]所述復(fù)合電源系統(tǒng)還包括交流充電切換電路，用于通過復(fù)合能源管理単元向電池充電。
[0009]所述超級(jí)電容供電單元的輸出端通過放電接觸器連接有放電回路，所述放電接觸器由所述監(jiān)控系統(tǒng)控制。
[0010]所述復(fù)合電源系統(tǒng)還包括低壓供電模塊，該低壓供電模塊分別與所述BMS、CMS、監(jiān)控系統(tǒng)和復(fù)合能源管理単元相連。
[0011]本實(shí)用新型的一種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)的復(fù)合電源系統(tǒng)技術(shù)方案如下:包括超級(jí)電容及CMS、電池及BMS和用于超級(jí)電容與電池能量轉(zhuǎn)換的復(fù)合能源管理単元，該復(fù)合能源管理単元與所述超級(jí)電容及CMS、電池及BMS之間分別通過第一母線、第二母線連接，所述第一母線用于連接被測電機(jī)控制器，所述第二母線用于連接負(fù)載電機(jī)。[0012]所述第二母線、第一母線上分別串接有第一接觸器、第二接觸器；超級(jí)電容供電單元的輸出端通過放電接觸器連接有放電回路。
[0013]還包括用于通過復(fù)合能源管理単元向電池充電的交流充電切換電路和低壓供電模塊，該低壓供電模塊分別與所述BMS、CMS、監(jiān)控系統(tǒng)和復(fù)合能源管理単元相連。
[0014]所述低壓供電模塊為一高壓轉(zhuǎn)低壓模塊，取超級(jí)電容高壓電轉(zhuǎn)換為低壓電。
[0015]本實(shí)用新型的ー種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)及其復(fù)合電源系統(tǒng)中，被測電機(jī)控制器連接第一母線，負(fù)載電機(jī)連接第二母線，實(shí)現(xiàn)了被測電機(jī)的電壓平臺(tái)的一個(gè)寬變化范圍，更加接近實(shí)車電源系統(tǒng)，且不要求必須是同種電機(jī)來測試，可實(shí)現(xiàn)不同種電機(jī)間的測試。
[0016]寬電壓平臺(tái)是通過超級(jí)電容的寬工作電壓平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的，復(fù)合電源系統(tǒng)中的電池用來滿足超級(jí)電容能夠持續(xù)維持其工作電壓，上位機(jī)依據(jù)超級(jí)電容放電功率對(duì)復(fù)合能源電源系統(tǒng)的功率進(jìn)行控制，可以保證電容端有一個(gè)相對(duì)較為穩(wěn)定的電壓輸出平臺(tái)，并且因其寬電壓輸出范圍，其穩(wěn)定電壓輸出能夠在ー個(gè)很大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出、滿足不同電機(jī)間的對(duì)拖試驗(yàn)。通過上位機(jī)對(duì)復(fù)合能源電源系統(tǒng)的功率控制，可以保證電容端輸出ー個(gè)電機(jī)對(duì)托試驗(yàn)所需求的電壓輸出曲線。
[0017]當(dāng)電池中存儲(chǔ)的電能小于一定值時(shí)，復(fù)合能源電源系統(tǒng)可以通過外接380V電源來對(duì)電池進(jìn)行充電，避免了直流充電機(jī)的設(shè)置。
[0018]在實(shí)驗(yàn)過程中，若超級(jí)電容有過充跡象，卻又不能斷掉電源影響試驗(yàn)，此時(shí)可以閉合放電回路接觸器，去消耗多余的電能，穩(wěn)定電源，而不至于中斷試驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)實(shí)施例的原理框圖；
[0020]圖2是現(xiàn)有復(fù)合能源管理単元電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]一、電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)的復(fù)合電源系統(tǒng)
[0022]如圖1所示，電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)的電源系統(tǒng)為復(fù)合能源電源系統(tǒng)，該復(fù)合能源電源系統(tǒng)包括電池及BMS、復(fù)合能源管理単元、超級(jí)電容及CMS、低壓供電模塊、交流充電切換電路和放電回路，復(fù)合能源管理單元分別與超級(jí)電容供電單元、電池供電單元通過第一母線、第二母線連接，第一母線、第二母線上分別串接有第二接觸器K2、第一接觸器K1，被測電機(jī)控制器2連接第一母線，負(fù)載電機(jī)控制器I連接第二母線；低壓供電模塊為一高壓轉(zhuǎn)低壓模塊，取超級(jí)電容高壓電轉(zhuǎn)換為24V低壓電供電，低壓供電模塊分別與BMS、CMS、上位機(jī)和復(fù)合能源管理單元相連。超級(jí)電容及CMS的輸出端通過放電接觸器K連接有放電回路，接觸器K、K1、K2均由上位機(jī)控制。交流充電切換電路用于通過復(fù)合能源管理單元向電池充電。
[0023]復(fù)合能源管理単元用于電池與超級(jí)電容之間的能量轉(zhuǎn)換是現(xiàn)有器件，在申請(qǐng)?zhí)?01210368654.0的中國專利申請(qǐng)中公開，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，該復(fù)合能源管理單元包括雙向半橋DC/DC變換器及其控制單元，該復(fù)合能源管理単元的輸出端連接超級(jí)電容及CMS，電池及CMS連接復(fù)合能源管理単元的輸入端，通過控制雙向DC/DC的電能轉(zhuǎn)換功率，使得電池往超級(jí)電容轉(zhuǎn)化的電量與試驗(yàn)消耗的電量相等，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出；寬電壓平臺(tái)是通過超級(jí)電容的寬工作電壓平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的，電池用來滿足超級(jí)電容能夠持續(xù)維持其工作電壓。圖2所示電路原理圖中，I表示主儲(chǔ)能單元,2表示輔助儲(chǔ)能單元,3表示雙向半橋DC/DC變換器，4表示開關(guān)，5表示整流模塊、6表示控制單元，7表示充電接ロ，圖中虛線框表示供電電機(jī)控制器。
[0024]ニ、電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)
[0025]如圖1所示，電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)包括上位機(jī)、被測電機(jī)M2、被測電機(jī)控制器
2、負(fù)載電機(jī)Ml、負(fù)載電機(jī)控制器I和復(fù)合電源系統(tǒng),該復(fù)合電源系統(tǒng)包括電池及BMS、復(fù)合能源管理単元、超級(jí)電容及CMS、低壓供電模塊、交流充電切換電路和放電回路，復(fù)合能源管理單元分別與超級(jí)電容供電單元、電池供電單元通過第一母線、第二母線連接，第一母線、第二母線上分別串接有第二接觸器K2、第一接觸器Kl，被測電機(jī)控制器2連接第一母線，負(fù)載電機(jī)控制器I連接第二母線；低壓供電模塊為一高壓轉(zhuǎn)低壓模塊，取超級(jí)電容高壓電轉(zhuǎn)換為24V低壓電供電，低壓供電模塊分別與BMS、CMS、上位機(jī)和復(fù)合能源管理単元相連。超級(jí)電容及CMS的輸出端通過放電接觸器K連接有放電回路，接觸器K、Kl、K2均由上位機(jī)控制。交流充電切換電路用于通過復(fù)合能源管理単元向電池充電。
[0026]圖1中復(fù)合電源系統(tǒng)包括電池及BMS、復(fù)合能源管理単元、超級(jí)電容及CMS、低壓供電模塊、交流充電切換電路和放電回路，復(fù)合電源系統(tǒng)的上方為對(duì)拖平臺(tái)控制及監(jiān)控系統(tǒng)即上位機(jī)，復(fù)合電源系統(tǒng)下方為電機(jī)對(duì)拖試驗(yàn)臺(tái)架，圖1中復(fù)合電源系統(tǒng)取代了原有電源系統(tǒng)，虛線表示控制信號(hào)線，點(diǎn)劃線表示低壓供電線，黑粗實(shí)線為機(jī)械連接，黑細(xì)實(shí)線表示直流高壓供電線，粗點(diǎn)線表示交流高壓供電線。復(fù)合能源管理単元與上述復(fù)合電源系統(tǒng)中所述的復(fù)合能源管理単元相同，不在此贅述。
[0027]具體試驗(yàn)過程如下:
[0028]1、試驗(yàn)前準(zhǔn)備:首先接觸器K1、K2閉合，復(fù)合電源系統(tǒng)低壓供電完成，上位機(jī)、BMS、CMS、復(fù)合能源管理単元完成供電，此吋，復(fù)合能源電源系統(tǒng)完成準(zhǔn)備工作。
[0029]2、試驗(yàn)時(shí):上位機(jī)根據(jù)試驗(yàn)需求，通過對(duì)復(fù)合能源管理單元的功率控制，使超級(jí)電容端輸出相應(yīng)需求電壓，上位機(jī)通過電機(jī)控制器2控制被測電機(jī)M2，被測電機(jī)M2工作通過機(jī)械連接拖動(dòng)電機(jī)Ml工作，此時(shí)電機(jī)Ml以發(fā)電的形式作為負(fù)載，通過電機(jī)控制器I給電池充電。在實(shí)驗(yàn)過程中，能量流從電池一超級(jí)電容一被測電機(jī)M2 —負(fù)載電機(jī)Ml —電池，整個(gè)能量流是ー閉合回路，實(shí)驗(yàn)過程中，通過上位機(jī)對(duì)復(fù)合能源系統(tǒng)、電機(jī)控制器、BMS、CMS的控制來滿足整個(gè)試驗(yàn)需求。
[0030]3、實(shí)驗(yàn)結(jié)束:上位機(jī)斷掉各部件使能，完成高壓斷電；接觸器Kl、K2斷開，完成低壓斷電，整理各部件，結(jié)束試驗(yàn)。
[0031]本電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)整個(gè)試驗(yàn)，僅僅是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案的電源系統(tǒng)進(jìn)行改動(dòng)，改動(dòng)量小，不影響原有試驗(yàn)功能，并且試驗(yàn)結(jié)果更加精確；寬電壓平臺(tái)是通過超級(jí)電容的寬工作電壓平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的，復(fù)合電源系統(tǒng)中的電池用來滿足超級(jí)電容能夠持續(xù)維持其工作電壓；通過復(fù)合能源管理單元中控制雙向DC/DC的電能轉(zhuǎn)換功率，使得電池往超級(jí)電容轉(zhuǎn)化的電量與試驗(yàn)消耗的電量相等，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出；復(fù)合電源系統(tǒng)具備外插充電功能，可以減少直流充電機(jī)，降低試驗(yàn)臺(tái)架成本；寬電壓輸出平臺(tái)，更加適合模擬實(shí)車試驗(yàn)；復(fù)合電源系統(tǒng)部分，也可以作為試驗(yàn)臺(tái)架，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合電源系統(tǒng)關(guān)鍵部件的性能、功能驗(yàn)證及可靠性試驗(yàn)。
【權(quán)利要求】
1.ー種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)，包括監(jiān)控系統(tǒng)和試驗(yàn)臺(tái)架，該試驗(yàn)臺(tái)架上設(shè)有被測電機(jī)、被測電機(jī)控制器、負(fù)載電機(jī)、負(fù)載電機(jī)控制器，其特征在于，還包括復(fù)合電源系統(tǒng)，該復(fù)合電源系統(tǒng)包括第一母線和第二母線，所述被測電機(jī)控制器連接第一母線，負(fù)載電機(jī)連接第二母線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)，其特征在于:所述第一母線連接有超級(jí)電容及CMS，所述第二母線連接有電池及BMS，所述第一母線與第二母線之間連接有用于超級(jí)電容與電池能量轉(zhuǎn)換的復(fù)合能源管理単元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述ー種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)，其特征在于:所述第二母線、第ー母線上分別串接有第一接觸器、第二接觸器，該第一、第二接觸器由所述監(jiān)控系統(tǒng)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)，其特征在于:所述復(fù)合電源系統(tǒng)還包括交流充電切換電路，用于通過復(fù)合能源管理単元向電池充電。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)，其特征在于:所述超級(jí)電容供電單元的輸出端通過放電接觸器連接有放電回路，所述放電接觸器由所述監(jiān)控系統(tǒng)控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的ー種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)，其特征在于:所述復(fù)合電源系統(tǒng)還包括低壓供電模塊，該低壓供電模塊分別與所述BMS、CMS、監(jiān)控系統(tǒng)和復(fù)合能源管理単元相連。
7.一種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)的復(fù)合電源系統(tǒng)，其特征在于:包括超級(jí)電容及CMS、電池及BMS和用于超級(jí)電容與電池能量轉(zhuǎn)換的復(fù)合能源管理単元，該復(fù)合能源管理単元與所述超級(jí)電容及CMS、電池及BMS之間分別通過第一母線、第二母線連接，所述第一母線用于連接被測電機(jī)控制器，所述第二母線用于連接負(fù)載電機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ー種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)的復(fù)合電源系統(tǒng)，其特征在于:所述第二母線、第一母線上分別串接有第一接觸器、第二接觸器；超級(jí)電容供電單元的輸出端通過放電接觸器連接有放電回路。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的ー種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)的復(fù)合電源系統(tǒng)，其特征在于:還包括用于通過復(fù)合能源管理単元向電池充電的交流充電切換電路和低壓供電模塊，該低壓供電模塊分別與所述BMS、CMS、監(jiān)控系統(tǒng)和復(fù)合能源管理単元相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的ー種電機(jī)測試用電機(jī)對(duì)拖平臺(tái)的復(fù)合電源系統(tǒng)，其特征在于:所述低壓供電模塊為一高壓轉(zhuǎn)低壓模塊，取超級(jí)電容高壓電轉(zhuǎn)換為低壓電。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203455457SQ201320515330
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】喬理想, 楊泗鵬, 鄭維, 靳超 申請(qǐng)人:鄭州宇通客車股份有限公司