本發(fā)明涉及一種測(cè)試裝置，特別涉及一種電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試裝置。

（二）

背景技術(shù)：

電動(dòng)汽車動(dòng)力性能優(yōu)化的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)適合的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池組、電機(jī)和電機(jī)控制器的優(yōu)化匹配。雖然普通工業(yè)電機(jī)的測(cè)試技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但不能夠直接用于電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的試驗(yàn)和測(cè)試：（1）電動(dòng)汽車牽引電機(jī)不同于普通的工業(yè)電機(jī)，其工作狀況比較復(fù)雜，其性能參數(shù)變化范圍大；（2）電動(dòng)汽車對(duì)電機(jī)及控制器效率要求較高，并要求具有能量反饋；（3）在普通電機(jī)測(cè)試平臺(tái)上無(wú)法進(jìn)行電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組的測(cè)試。

目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)電動(dòng)汽車整車及關(guān)鍵零部件的測(cè)試評(píng)價(jià)開(kāi)展了大量的研究工作，也制定了很多測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，但是在增程式電動(dòng)汽車能量消耗、排放測(cè)試以及電動(dòng)汽車電磁兼容特性測(cè)試、整車噪聲特性測(cè)試、蓄電池系統(tǒng)的壽命測(cè)試、動(dòng)力總成測(cè)試、增程器測(cè)試、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試、車載充電機(jī)測(cè)試等方面還有待完善，以便更好地推進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在取得成績(jī)和重大技術(shù)突破的同時(shí)，對(duì)于電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的測(cè)試，還存在一些不足，目前主要有兩種方式。方式一：采取單一部件的測(cè)試方式，對(duì)動(dòng)力電池、電機(jī)、控制器等單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試，如電池測(cè)試儀、電池充放電測(cè)試儀、測(cè)功機(jī)、電機(jī)測(cè)試電源等。這種測(cè)試方法，只能對(duì)單一的部件進(jìn)行測(cè)試與檢驗(yàn)，自動(dòng)化程度低，且不能對(duì)電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行整體性的測(cè)試、評(píng)價(jià)，不能為電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的整體優(yōu)化配置提供支持與參考。方式二：直接對(duì)整車進(jìn)行室外道路試驗(yàn)。這種測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)是可以模擬電動(dòng)汽車使用的實(shí)際情況，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行最直接的測(cè)試。但這種測(cè)試方法一般應(yīng)用于電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)的后期階段，對(duì)電動(dòng)汽車整車進(jìn)行評(píng)價(jià)，而對(duì)于電動(dòng)汽車的核心動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行前期測(cè)試并不適用。同時(shí)基于整車的室外道路試驗(yàn)，由于受條件限制，也不能攜帶必需的儀器設(shè)備等，無(wú)法進(jìn)行充足的數(shù)據(jù)采集與分析，為動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供技術(shù)指導(dǎo)與支持。以上兩種方式都具有不足與局限性，這也是當(dāng)前我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。

（三）

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種測(cè)量精度高、測(cè)試效率高、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、穩(wěn)定可靠、自動(dòng)化程度高、擴(kuò)展性強(qiáng)的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試裝置。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試裝置，包括測(cè)功機(jī)，其特征是：所述測(cè)功機(jī)與變頻器相連接，測(cè)功機(jī)與扭矩儀相連接，扭矩儀連接有測(cè)試電機(jī)，測(cè)試電機(jī)與電機(jī)控制器相連接，電機(jī)控制器與直流電源或動(dòng)力電池組相連接，直流電源與能量回饋裝置相連接。

所述變頻器連接有功率表。

所述動(dòng)力電池組通過(guò)電池管理系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)測(cè)試裝置進(jìn)行無(wú)線通訊連接，功率表通過(guò)扭矩儀與計(jì)算機(jī)測(cè)試裝置進(jìn)行無(wú)線通訊連接，變頻器、電機(jī)控制器和功率表分別與計(jì)算機(jī)測(cè)試裝置進(jìn)行無(wú)線通訊連接。

所述變頻器、電機(jī)控制器、直流電源和能量回饋裝置分別與交流電源相連接。

本發(fā)明的有益效果是：能夠?qū)崟r(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的負(fù)載變化情況，可以模仿驅(qū)動(dòng)電機(jī)或汽車在行駛中的負(fù)載特性，能夠比較全面的測(cè)試動(dòng)力系統(tǒng)的各種特性指標(biāo)，還能夠?qū)?dòng)力電池組進(jìn)行比較全面的放電性能測(cè)試。能夠測(cè)量掌握電動(dòng)汽車在動(dòng)態(tài)工況中的動(dòng)力系統(tǒng)負(fù)荷和性能參數(shù)，對(duì)電動(dòng)汽車生產(chǎn)企業(yè)調(diào)整改善牽引電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)具有重要的作用?？梢詫?duì)多臺(tái)國(guó)內(nèi)外電機(jī)及多組鋰離子動(dòng)力電池組進(jìn)行測(cè)試，穩(wěn)定可靠，提高了測(cè)試效率并減輕了測(cè)試勞動(dòng)強(qiáng)度，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

（四）附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

附圖1為本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)框圖；

附圖2為本發(fā)明的直流電源的原理框圖；

附圖3為本發(fā)明的變頻電源的原理框圖；

附圖4為本發(fā)明的能量回饋裝置原理框圖。

（五）具體實(shí)施方式

附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。該實(shí)施例包括測(cè)功機(jī)，測(cè)功機(jī)與變頻器相連接，測(cè)功機(jī)與扭矩儀相連接，扭矩儀連接有測(cè)試電機(jī)，測(cè)試電機(jī)與電機(jī)控制器相連接，電機(jī)控制器與直流電源或動(dòng)力電池組相連接，直流電源與能量回饋裝置相連接。變頻器連接有功率表。動(dòng)力電池組通過(guò)電池管理系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)測(cè)試裝置進(jìn)行無(wú)線通訊連接，功率表通過(guò)扭矩儀與計(jì)算機(jī)測(cè)試裝置進(jìn)行無(wú)線通訊連接，變頻器、電機(jī)控制器和功率表分別與計(jì)算機(jī)測(cè)試裝置進(jìn)行無(wú)線通訊連接。變頻器、電機(jī)控制器、直流電源和能量回饋裝置分別與交流電源相連接。

采用本發(fā)明的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試裝置，電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方面, 既要適應(yīng)城市道路慢速行駛的需要, 又要滿足高速公路快速行駛的特點(diǎn)；在轉(zhuǎn)矩輸出方面, 為保證電動(dòng)汽車啟動(dòng)和低速爬坡性能要求, 應(yīng)具有零速或低速大扭矩輸出能力。同時(shí)要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有相對(duì)較寬的高速恒功率區(qū), 滿足電動(dòng)汽車連續(xù)高速行駛和加速性能的要求。電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件, 要使電動(dòng)汽車有良好的使用性能, 驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有調(diào)速范圍寬、轉(zhuǎn)速高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、體積小、質(zhì)量小、效率高且有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋等特性。

測(cè)試平臺(tái)要準(zhǔn)確的檢測(cè)動(dòng)力電池組、電機(jī)控制器、電機(jī)等各個(gè)環(huán)節(jié)的相關(guān)參數(shù), 準(zhǔn)確評(píng)價(jià)動(dòng)力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的效率, 尋找電機(jī)高效工作區(qū), 期望電動(dòng)汽車在運(yùn)行時(shí)盡可能工作在高效區(qū)。能量反饋是電動(dòng)汽車測(cè)試平臺(tái)不可或缺的基本配置, 電動(dòng)汽車能量反饋系統(tǒng)能充分發(fā)揮電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn), 將汽車制動(dòng)時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能反充到動(dòng)力電池組, 從而有效利用電池電能, 增加電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。

影響電池放電性能因素有很多, 如放電倍率、電壓、溫度、內(nèi)阻等, 電動(dòng)汽車動(dòng)力測(cè)試平臺(tái)另外一個(gè)很重要的功能是測(cè)試動(dòng)力電池組充放電性能。目前對(duì)動(dòng)力電池組的放電測(cè)試一般通過(guò)大功率電熱絲發(fā)熱放電方式實(shí)現(xiàn), 放電過(guò)程難于控制。通過(guò)大功率電熱絲散熱放電不僅不安全, 而且造成能量的浪費(fèi), 通過(guò)本文測(cè)試平臺(tái)不僅可以設(shè)定放電參數(shù), 而且能將電池能量回饋電網(wǎng)。在測(cè)試平臺(tái)上改變電機(jī)輸出功率, 即改變電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,動(dòng)力電池組輸出功率將隨之變化, 通過(guò)反饋控制就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池組以不同放電倍率放電。在電動(dòng)汽車動(dòng)力測(cè)試平臺(tái)上通過(guò)模擬加載設(shè)定放電條件, 可以定性的研究不同放電條件對(duì)動(dòng)力電池組放電性能的影響。為進(jìn)一步分析電池組庫(kù)侖容量( AH)和荷電狀態(tài)( SOC)提供依據(jù), 更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程和電池組循環(huán)壽命, 為動(dòng)力電池組選型及動(dòng)力匹配提供依據(jù)。

電動(dòng)汽車工況的廣泛性, 決定了其試驗(yàn)的復(fù)雜性。按照國(guó)家測(cè)試標(biāo)準(zhǔn), 不僅要測(cè)試電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電壓、電流、功率、效率、溫升、響應(yīng)特性、工況轉(zhuǎn)換特性, 而且還要考慮測(cè)試動(dòng)力電池組放電性能, 如放電電流、電壓、溫升等各個(gè)方面的參數(shù)。如果僅僅依靠電動(dòng)汽車行駛過(guò)程中的車載試驗(yàn), 是無(wú)法完成所有上述參數(shù)測(cè)試的。目前, 國(guó)內(nèi)的電機(jī)測(cè)試平臺(tái)一般不是針對(duì)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)的, 而且自動(dòng)化程度不高, 無(wú)法滿足電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力電池組測(cè)試的要求。因此, 結(jié)合計(jì)算機(jī)通信技術(shù)與儀器技術(shù)開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車動(dòng)力測(cè)試平臺(tái), 根據(jù)車輛對(duì)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的不同要求定制測(cè)試功能, 依靠軟件的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力, 不僅可解決現(xiàn)有測(cè)試儀器采樣速度低、存儲(chǔ)容量小、顯示功能單調(diào)、非正弦電參量測(cè)量誤差大、數(shù)據(jù)分析處理能力欠缺等問(wèn)題。

采用本發(fā)明的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試裝置，變頻電源主要技術(shù)指標(biāo)：

輸入電源：380V±10%,50Hz/60 Hz,三相四線/三相三線；

輸出容量: 0.5KVA-600KVA；

輸出電壓：AC 0V-520.0V；

輸出頻率：0 Hz-400 Hz；

相位差：120°±2°；

負(fù)載穩(wěn)壓率：0.5%；

頻率穩(wěn)定率：0.01%；

效率：≥95%。

直流電源主要技術(shù)指標(biāo)：

輸入電源：380V±10%,50Hz/60 Hz,三相四線/三相三線； 輸出電壓：DC 0-1000V； 輸出電流：DC 0-1000A； 輸出電壓穩(wěn)定度：＜1%； 源電壓調(diào)整率：≤0.1%； 負(fù)載調(diào)整率：≤0.5%； 紋波電壓：≤1%； 效率：≥95%。 能量回饋裝置主要技術(shù)指標(biāo)：

輸入電源：DC 0-1000V；

回饋功率：0-600KW；

無(wú)功補(bǔ)償：0-100KVA；

濾波范圍：3-50次諧波；

效率：≥95%。

采用本發(fā)明的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試裝置，直流電源技術(shù)方案：市電(380V 50HZ)經(jīng)整流濾波后變?yōu)榧s540V的直流電壓，經(jīng)K1～K4功率開(kāi)關(guān)管有序工作后，變?yōu)槊}沖信號(hào)加至高頻變壓器的初級(jí)，脈沖的高度始終為540V。當(dāng)K1、K4開(kāi)通時(shí),540V高壓電流經(jīng)K1正向流入主變壓器初級(jí)，經(jīng)K4流出，在變壓器初級(jí)形成一個(gè)正向脈沖，同理，當(dāng)K2、K3開(kāi)通時(shí),540V高壓電流經(jīng)K3反向流入主變壓器初級(jí)，經(jīng)K2流出，在變壓器初級(jí)形成一個(gè)反向脈沖。這樣，在變壓器次級(jí)就形成一系列正反向脈沖，經(jīng)整流濾波后形成直流電壓。當(dāng)輸出電壓Uo較高時(shí)，脈沖寬度就寬，當(dāng)輸出電壓Uo較低時(shí)，脈沖寬度就窄，因此開(kāi)關(guān)管實(shí)際上是一個(gè)控制脈沖寬窄的裝置。電源通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖寬度，來(lái)調(diào)整輸出直流電壓，達(dá)到調(diào)壓、穩(wěn)壓的目的。

變頻電源技術(shù)方案：經(jīng)過(guò)AC→DC→AC變換的變頻電源有別于普通交流穩(wěn)壓電源。變頻電源的主要功用是將現(xiàn)有交流電網(wǎng)電源變換成所需頻率的穩(wěn)定的純凈的正弦波電源。理想的交流電源的特點(diǎn)是頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、內(nèi)阻等于零、電壓波形為純正弦波（無(wú)失真）。變頻電源十分接近于理想交流電源，因此，先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家越來(lái)越多地將變頻電源用作標(biāo)準(zhǔn)供電電源，以便為用電器提供最優(yōu)良的供電環(huán)境，便于客觀考核用電器的技術(shù)性能。變頻電源，以DSP處理器為核心，以SPWM方式制作,用主動(dòng)元件IGBT模塊設(shè)計(jì)， 以隔離變壓器輸出來(lái)增加整機(jī)穩(wěn)定性, 具有負(fù)載適應(yīng)性強(qiáng)、輸出波形品質(zhì)好、操作簡(jiǎn)便、體積小、重量輕等特點(diǎn)，具有短路、過(guò)流、過(guò)載、過(guò)熱，過(guò)欠壓等保護(hù)功能，以保證電源可靠運(yùn)行。

能量回饋裝置技術(shù)方案：

能量回饋裝置采用的是電壓型逆變主電路，該主電路可以實(shí)現(xiàn)能量回饋、諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償?shù)目刂疲瑢⒛芰炕仞伵c無(wú)功補(bǔ)償、有源濾波控制相結(jié)合，構(gòu)成并網(wǎng)發(fā)電、無(wú)功補(bǔ)償和有源濾波的一體化控制系統(tǒng)，這樣不僅可以有效地進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電、提高供電質(zhì)量、減少功率損耗，還可以節(jié)省相應(yīng)設(shè)備的投資。在能量回饋的過(guò)程中，為使能量回饋?zhàn)畲蠡?。采用了最大功率點(diǎn)跟蹤的方法，使能量快速回饋電網(wǎng)。在諧波抑制中，諧波電流檢測(cè)電路檢測(cè)出電網(wǎng)上的諧波，在通過(guò)A／D轉(zhuǎn)換器將信號(hào)送給DSP控制器，DSP經(jīng)過(guò)一定的算法，信號(hào)輸出，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生具有一定占空比的PWM信號(hào)，控制逆變器開(kāi)關(guān)管的丌通斷。輸出諧波電流，此諧波電流與負(fù)載諧波電流大小一樣，幅值一樣，相位差相差180度，達(dá)到諧波補(bǔ)償作用。使負(fù)載輸出電流輸出基波。同時(shí)從諧波理論和既有的實(shí)踐看，只要通過(guò)軟件設(shè)定可以實(shí)時(shí)調(diào)整并網(wǎng)電流的瞬時(shí)值，從而迅速改變并網(wǎng)電流的瞬時(shí)波形以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的諧波對(duì)抗。這樣，并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)從原理上說(shuō)，既可用于向電網(wǎng)提供有功功率，也可進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償和用作抑制諧波的有源電力濾波器(APF-ActivePower Filter)。

采用本發(fā)明的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試裝置，系統(tǒng)初始化模塊主要完成測(cè)試系統(tǒng)的配置,如電機(jī)控制模式、峰值電壓電流等, 確保測(cè)試平臺(tái)運(yùn)行在安全的環(huán)境下。電機(jī)測(cè)試模塊是軟件系統(tǒng)的核心部分, 分為靜態(tài)手動(dòng)測(cè)試、靜態(tài)自動(dòng)測(cè)試、動(dòng)態(tài)自動(dòng)測(cè)試。靜態(tài)手動(dòng)測(cè)試除了可以進(jìn)行電機(jī)常規(guī)項(xiàng)目測(cè)試外, 主要用于電機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩峰值包絡(luò)線測(cè)試。動(dòng)態(tài)測(cè)試功能主要是進(jìn)行常見(jiàn)工況模擬實(shí)驗(yàn), 如爬坡、循環(huán)工況等, 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩值預(yù)先在數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)定, 無(wú)需手動(dòng)調(diào)節(jié)。電池測(cè)試模塊用于動(dòng)力電池組放電性能測(cè)試, 可以實(shí)現(xiàn)恒定倍率連續(xù)放電或脈沖放電試驗(yàn), 也可編程實(shí)現(xiàn)一定工況的模擬放電。數(shù)據(jù)處理模塊完成對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的后處理, 自動(dòng)生成電機(jī)不同測(cè)試項(xiàng)目的報(bào)表和曲線, 自動(dòng)生成動(dòng)力電池組放電曲線和報(bào)表。

虛擬儀器是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、儀器技術(shù)及其它新技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物，是在通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，用戶利用一些基本硬件和軟件編程技術(shù)，根據(jù)需求定義和設(shè)計(jì)的具有測(cè)量功能的儀器系統(tǒng)。

虛擬儀器利用PC機(jī)強(qiáng)大的圖形環(huán)境和在線幫助功能，建立虛擬儀器面板(軟件)完成對(duì)儀器的控制，從而將計(jì)算機(jī)硬件資源與儀器硬件有機(jī)的融合為一體，把計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算處理能力和儀器硬件的測(cè)量，控制能力結(jié)合在一起，并通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示以及分析處理。虛擬儀器改變了傳統(tǒng)儀器的使用方式，極大的提高了儀器的功能和使用效率，大大縮小了儀器硬件的成本和體積，用戶可以根據(jù)自己的需要自由構(gòu)建成專有儀器系統(tǒng)?？梢哉f(shuō)，虛擬儀器的出現(xiàn)將“儀器”的概念推向了一個(gè)新的紀(jì)元。它可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)量?jī)x器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀等；可集成于自動(dòng)控制、工業(yè)控制系統(tǒng)。

電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)軟件的編寫采用了當(dāng)前開(kāi)發(fā)虛擬儀器最流行的圖形化編程語(yǔ)言LabVIEW。利用功能強(qiáng)大的LabVIEW編寫相關(guān)的程序。測(cè)試軟件主要由數(shù)據(jù)采集分析和設(shè)備控制兩大模塊組成，數(shù)據(jù)采集分析模塊負(fù)責(zé)接受硬件控制器傳來(lái)的數(shù)據(jù)并可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析與存儲(chǔ)：設(shè)備控制模塊則負(fù)責(zé)向硬件控制器發(fā)送指令；數(shù)據(jù)傳輸方式采用USB串口通信方式。

采用本發(fā)明的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試裝置，根據(jù)電動(dòng)汽車技術(shù)的特點(diǎn)及動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)測(cè)試規(guī)范的要求，測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)具有以下主要功能：驅(qū)動(dòng)電機(jī)的外特性測(cè)試；驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制器的效率測(cè)試；堵轉(zhuǎn)特性測(cè)試;；常溫0 ℃～100 ℃范圍內(nèi)各溫度值的熱沖擊試驗(yàn)；溫升試驗(yàn)；最大制動(dòng)功率測(cè)定；動(dòng)力系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真測(cè)試；轉(zhuǎn)矩響應(yīng)測(cè)試；驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)態(tài)性能測(cè)試；電池3小時(shí)率容量；電池高倍率放電；電池荷電保持能力；電池循環(huán)耐久能力；電池快速充電能力；電池峰值功率等，根據(jù)測(cè)試需求,還應(yīng)增加相應(yīng)測(cè)試功能。

基于虛擬儀器的系統(tǒng)集成方案，從實(shí)現(xiàn)的角度將系統(tǒng)分為4個(gè)層次:應(yīng)用層、控制層、通信層和物理層。

應(yīng)用層：應(yīng)用層即在上位控制機(jī)上應(yīng)用LabVIEW 軟件開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件。充分利用虛擬儀器技術(shù)的特點(diǎn),提供了實(shí)驗(yàn)人員與整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)友好方便的交互方式,體現(xiàn)了系統(tǒng)的總體輸入和輸出。

控制層：控制層負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)的輸入指令進(jìn)行解釋,控制測(cè)試系統(tǒng)按照預(yù)定要求完成測(cè)試任務(wù)。控制層從兩個(gè)級(jí)別上實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制:第一級(jí)是系統(tǒng)級(jí),即上位機(jī)采用LabVIEW軟件編寫的控制程序,目的是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體的運(yùn)行控制和通信控制;第二級(jí)是組態(tài)級(jí),采用PLC實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組態(tài)及具體的控制策略。

通信層：通信層實(shí)現(xiàn)了測(cè)試系統(tǒng)各部分之間控制指令和信號(hào)數(shù)據(jù)的高速可靠傳輸。測(cè)試電機(jī)、變頻電源、直流電源等以及計(jì)算機(jī)組成一個(gè)多節(jié)點(diǎn)的USB-CAN通訊總線。采用CAN通信協(xié)議作為系統(tǒng)通信層的骨干框架,既提高了系統(tǒng)可靠性和抗干擾能力,又保證了與整車通信協(xié)議的一致性。同時(shí),為滿足不同測(cè)試儀器的要求,系統(tǒng)還提供了對(duì)多種通信協(xié)議的兼容性,譬如IEEE488 、RS232 以及傳統(tǒng)線束等。

物理層：物理層是指執(zhí)行具體任務(wù)的各個(gè)組成部件,包括變頻電源、直流電源等其他輔助設(shè)備。

狀態(tài)監(jiān)控：上位機(jī)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并根據(jù)不同的狀態(tài)采取相應(yīng)的控制策略或隨時(shí)接受操作人員的指令輸入而采取相應(yīng)的動(dòng)作。采取分級(jí)的故障管理機(jī)制以保證系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。

采用本發(fā)明的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試裝置，計(jì)算機(jī)測(cè)試裝置控制全部測(cè)試過(guò)程, 有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種控制模式。在手動(dòng)控制模式下, 可以手動(dòng)控制電機(jī)控制方式(轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速), 并能調(diào)節(jié)期望轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速到期望值,可以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)速、恒轉(zhuǎn)矩、低速啟動(dòng)等工況模擬。測(cè)試動(dòng)力電池組放電性能時(shí), 控制臺(tái)控制自動(dòng)切換到電池組, 測(cè)試電機(jī)動(dòng)力來(lái)自動(dòng)力電池組, 測(cè)試系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)通過(guò)控制臺(tái)反饋控制, 可以實(shí)現(xiàn)電池不同電流、不同輸出功率、能量反饋等工況模擬。來(lái)自于動(dòng)力電池組的能量大部分通過(guò)測(cè)功機(jī)和能量回饋裝置并網(wǎng)發(fā)電, 實(shí)現(xiàn)能量回收。在進(jìn)行能量反饋測(cè)試時(shí), 測(cè)試電機(jī)作為發(fā)電機(jī), 發(fā)電產(chǎn)生的電通過(guò)能量回饋裝置反饋回電網(wǎng)或者直接對(duì)動(dòng)力電池組充電。同時(shí)能量回饋裝置還可以到整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有源濾波和無(wú)功補(bǔ)償，降低對(duì)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)電網(wǎng)的諧波污染和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀器設(shè)備的干擾。直流電源通過(guò)編程控制可以模擬動(dòng)力電池組放電特性, 在電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)初期對(duì)其動(dòng)力進(jìn)行模擬測(cè)試, 提高開(kāi)發(fā)效率。

采用本發(fā)明的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試裝置，不僅可以對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的部件（如動(dòng)力電池、控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)）進(jìn)行測(cè)試，而且可以對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)整體進(jìn)行測(cè)試，以優(yōu)化動(dòng)力系統(tǒng)的總體性能和配置。采用Labview虛擬儀器技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)與測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程通訊與控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試的數(shù)據(jù)采集、分析、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)等。先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)有效的對(duì)電池的充放電狀態(tài)、電池容量、電壓、內(nèi)阻、熱效應(yīng)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)與管理，確保測(cè)試的可靠性、準(zhǔn)確性、安全性。直流電源動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，可模擬電動(dòng)汽車實(shí)際行駛時(shí)，電池快速放電的狀態(tài)；變頻電源采用V/F控制、電流矢量控制、轉(zhuǎn)矩控制等多種控制方式，可實(shí)現(xiàn)寬頻寬壓輸出及實(shí)時(shí)迅速的調(diào)整，滿足電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速及扭矩的控制需求?；仞亞卧捎孟冗M(jìn)的瞬時(shí)無(wú)功理論，不僅可以將驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的再生能量回饋至電網(wǎng)，而且可以對(duì)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行有源濾波及無(wú)功補(bǔ)償，提高整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行效率和功率因數(shù)，減小對(duì)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的電網(wǎng)諧波污染。對(duì)于提高電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，對(duì)于提高我國(guó)電動(dòng)汽車的技術(shù)水平，促進(jìn)電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，合理規(guī)劃我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)和能源安全，都具有重要的經(jīng)濟(jì)意義與社會(huì)意義。