本新型涉及電動汽車便攜式功耗實(shí)時測量裝置，屬于電動汽車領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電動汽車以車載電源為動力，用電機(jī)驅(qū)動車輪行駛，車載動力通常為電池。由于可以實(shí)現(xiàn)零排放，對環(huán)境污染小，有著廣闊的應(yīng)用前景，并且已經(jīng)獲得成功應(yīng)用。

由于電動汽車的工作環(huán)境很復(fù)雜，汽車的工作狀態(tài)瞬息萬變。這些都嚴(yán)重影響著動力電池的壽命、充放電特性、以及電動汽車的續(xù)航里程。因此，對動力電池的實(shí)時監(jiān)測就至關(guān)重要。在一些低速電動汽車上，為了提高電動汽車的性價比，往往采用非常簡單的電池管理策略，這就需要定期或不定期對電動汽車進(jìn)行路試實(shí)驗(yàn)，以評估電動汽車的性能。電池輸出的電壓與電流是電動汽車動力電池非常重要的兩個參量，對其進(jìn)行簡便、高效、精確地測量是電動汽車路試中非常迫切的技術(shù)問題。過于笨重的設(shè)備存在著很大的安全隱患，并且可能會帶來極大的負(fù)載效應(yīng)，這就給電動汽車功耗的實(shí)時監(jiān)測、電動汽車性能的評估與改進(jìn)等帶來了困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本新型針對電動汽車實(shí)際運(yùn)行過程中，快速、高精度實(shí)時檢測功耗困難的技術(shù)問題，提供了電動汽車便攜式功耗實(shí)時測量裝置。本新型對電動汽車性能的評估、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)用價值。

本新型采用的技術(shù)方案是：

電動汽車便攜式功耗實(shí)時測量裝置，包括上位機(jī)部分與下位機(jī)部分。

上位機(jī)部分包括：筆記本電腦與無線收發(fā)器模塊Ⅰ，筆記本電腦與無線收發(fā)器模塊Ⅰ連接。

下位機(jī)部分包括：無線收發(fā)器模塊Ⅱ、存儲器、微控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、直流變換器Ⅰ、直流變換器Ⅱ、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。

無線收發(fā)器模塊Ⅱ與微控制器連接，存儲器與微控制器連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器與微控制器連接，

直流變換器Ⅰ的輸入端與電動汽車電池相連，直流變換器Ⅰ的輸出端與微控制器相連并給微控制器供電；直流變換器Ⅱ的輸入端與電動汽車電池相連，直流變換器Ⅱ的輸出端與霍爾電流傳感器模塊相連并給霍爾電流傳感器模塊供電；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孔中穿過，霍爾電流傳感器模塊輸出的模擬信號通過低通濾波器Ⅰ連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(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低通濾波器Ⅱ連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為代表電壓大小的數(shù)值；微控制器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲得電流與電壓的數(shù)值；電阻分壓電路包括了兩個精密電阻。

上位機(jī)部分與下位機(jī)部分通過無線收發(fā)器模塊Ⅰ與無線收發(fā)器模塊Ⅱ進(jìn)行無線通訊。

本新型具有的有益效果是：

本新型提供的電動汽車便攜式功耗實(shí)時測量裝置實(shí)時測量電流與電壓，可以通過二者相乘得到電動汽車的瞬時功率，再通過積分得到消耗的電能。瞬時電流及電壓的變化反映了電動汽車的運(yùn)行狀態(tài)，可以由此辨識道路、電池等參數(shù)。

本新型提供的測量裝置下位機(jī)部分不需要自帶電源，直接由電動汽車的動力電池取電，簡潔方便，非常適合現(xiàn)場測量，即路試。因?yàn)橄挛粰C(jī)部分均為弱電，負(fù)載效應(yīng)非常小，保證了測量精度。

本新型提供的測量裝置在電流測量時采用了霍爾電流傳感器模塊，容易拆卸，方便了工程應(yīng)用，而且上位機(jī)部分與下位機(jī)部分采用無線通訊方式，則測量時上位機(jī)部分不受安裝位置的限制，可以放置在其他隨行的車上。

附圖說明

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

圖1為本新型提供的測量裝置的組成圖。

圖2為本新型提供的測量裝置工作時在電動汽車上所處部位的示意圖；

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本新型提供的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。

圖1為本新型提供的測量裝置的組成圖，包括上位機(jī)部分1與下位機(jī)部分2。

上位機(jī)部分1包括：筆記本電腦與無線收發(fā)器模塊Ⅰ，筆記本電腦與無線收發(fā)器模塊Ⅰ連接。

下位機(jī)部分2包括：無線收發(fā)器模塊Ⅱ、存儲器、微控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、直流變換器Ⅰ、直流變換器Ⅱ、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。

無線收發(fā)器模塊Ⅱ與微控制器連接，存儲器與微控制器連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器與微控制器連接，

直流變換器Ⅰ的輸入端與電動汽車電池相連，直流變換器Ⅰ的輸出端與微控制器相連并給微控制器供電；直流變換器Ⅱ的輸入端與電動汽車電池相連，直流變換器Ⅱ的輸出端與霍爾電流傳感器模塊相連并給霍爾電流傳感器模塊供電；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孔中穿過，霍爾電流傳感器模塊輸出的模擬信號通過低通濾波器Ⅰ連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(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低通濾波器Ⅱ連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為代表電壓大小的數(shù)值；微控制器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲得電流與電壓的數(shù)值；電阻分壓電路包括了兩個精密電阻。

上位機(jī)部分與下位機(jī)部分通過無線收發(fā)器模塊Ⅰ與無線收發(fā)器模塊Ⅱ進(jìn)行無線通訊。

如圖2所示，本新型在據(jù)圖實(shí)施時，本新型提供的電動汽車功耗實(shí)時測量裝置安裝于電動汽車的電池與逆變器之間。假設(shè)電動機(jī)為三相交流電動機(jī)，逆變器負(fù)責(zé)將電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換為電動機(jī)需要的三相交流電，轉(zhuǎn)換過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，由電動汽車控制器控制。電動機(jī)的輸出由差速器，通過兩個半軸與驅(qū)動輪相連。值得指出的是：電動機(jī)可為直流電動機(jī)，此時，逆變器則為直流變換器。對于多橋驅(qū)動的情況，電動機(jī)的輸出經(jīng)過分動器與各個驅(qū)動橋相連。

通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器得到的電壓為電阻分壓電路中串聯(lián)的兩個精密電阻分壓后的電壓，需要根據(jù)兩個電阻的大小轉(zhuǎn)換為電池的實(shí)時電壓。

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

上述的乘法與積分運(yùn)算可以采用如下的3種方案之一來實(shí)現(xiàn)：(1)在筆記本電腦上編程，(2)在本新型中添加硬件乘法器與積分器；(3)在微控制器中編程。

本新型中，低通濾波器Ⅰ與低通濾波器Ⅱ可以直接省略不要，在微控制器或筆記本電腦上軟件進(jìn)行低通濾波。

本新型在實(shí)施的過程中，微控制器將通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器得到的電流與電壓值存儲于存儲器中，通過無線通訊的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)部分。本新型提供的裝置使用的過程包括如下主要步驟：

S1：將下位機(jī)部分在電動汽車上可靠固定，并連接電氣部分；

S2：上位機(jī)部分通過無線通訊發(fā)送啟動測量命令，使下位機(jī)部分進(jìn)行測量，并將測量結(jié)果存儲于存儲器中；

S3：在檢測的過程中，可以通過上位機(jī)部分隨時發(fā)送啟動或停止測量的命令，也可發(fā)送開啟數(shù)據(jù)傳動的命令，將轉(zhuǎn)化得到的電壓信號從下位機(jī)部分發(fā)送給上位機(jī)部分。

以上所述，僅是本新型的較佳實(shí)施例而已，并非對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標(biāo)定獲得精密電阻的效果，或者用有線通訊代替無線通訊，均落在本新型保護(hù)的范圍內(nèi)。