本發(fā)明涉及一種對三電系統(tǒng)進行聯(lián)合研發(fā)、調(diào)試和驗證的統(tǒng)一的平臺。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的各種類型的測試臺架都是針對三電系統(tǒng)中某一個獨立子系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計的，如電池測試系統(tǒng)、ev電機試驗臺、vcu開發(fā)和驗證工具等。研發(fā)人員缺乏一個統(tǒng)一的平臺對三電系統(tǒng)進行聯(lián)合的研發(fā)、調(diào)試和驗證，因此只能在裝車后的道路試驗進行系統(tǒng)的整體性能和策略的驗證及優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是將新能源車的動力系統(tǒng)作為一個單一的整體進行實驗和驗證，為動力總成的v型開發(fā)模式提供基礎(chǔ)平臺。

為了達到上述目的，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)半物理仿真測試平臺，其特征在于，包括：

電池模擬器及變頻器，為被測電機及用于模擬實時道路工況負(fù)載的負(fù)載電機提供工作電壓，用于模擬新能源汽車用動力電池在不同溫度下不同soc下的外特性，通過上位機檢測在道路循環(huán)工況下電池模擬器模擬出的動力電池soc變化，評價新能源汽車的能耗狀況；

實時道路工況模擬負(fù)載，基于高級整車仿真模型，將整車工況轉(zhuǎn)化為負(fù)載電機工況，將電機轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩作為負(fù)載電機的控制參數(shù)，由上位機將道路循環(huán)工況對應(yīng)的整車的車速-時間歷程其轉(zhuǎn)化為用于驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩-時間歷程，以驅(qū)動負(fù)載電機，從而實現(xiàn)對道路循環(huán)工況的模擬；

實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于實時采集被測電機的數(shù)據(jù)，并回傳至上位機。

優(yōu)選地，所述實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由多組不同測量信號的輸入模塊、電流傳感器、振動傳感器、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)人員提供一個建立在實驗室中的新能源整車及道路的半實物平臺。在此平臺上，不僅可以進行各個子系統(tǒng)的獨立試驗，更可以進行整車控制策略、整車動力性能的驗證、優(yōu)化和參數(shù)標(biāo)定，取代大部分的實際車輛和道路試驗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種新能源汽車三電系統(tǒng)半物理仿真測試平臺的系統(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)動電機轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩。

具體實施方式

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

結(jié)合圖1，本發(fā)明提供的一種新能源汽車三電系統(tǒng)半物理仿真測試平臺包括負(fù)載電機1、前端模組2、環(huán)境倉3、被測電機4、mcu5、實時數(shù)據(jù)采集模塊6、工控計算機7、電池模擬器8、變頻驅(qū)動器9、水冷單元10。

負(fù)載電機1、前端模組2及變頻驅(qū)動器10共同作用構(gòu)成了實時道路工況的模擬負(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)載電機工況，將電機轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩作為負(fù)載電機的控制參數(shù)。由工控計算機7將道路循環(huán)工況對應(yīng)的整車的車速-時間歷程其轉(zhuǎn)化為用于驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩-時間歷程，通過負(fù)載電機驅(qū)動器來驅(qū)動負(fù)載電機，并且通過轉(zhuǎn)速扭矩傳感器實現(xiàn)對負(fù)載電機的閉環(huán)控制，最終實現(xiàn)對道路循環(huán)工況的模擬。

電池模擬器8、mcu5及實時數(shù)據(jù)采集模塊6構(gòu)成了對被測電機4的控制及數(shù)據(jù)采集部分。mcu5為被測電機4提供工作電壓以及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速的控制標(biāo)定，通過電池模擬器8模擬新能源汽車用動力電池在不同溫度下不同soc下的外特性，通過上位機檢測在道路循環(huán)工況下電池模擬器模擬出的動力電池soc變化，評價新能源汽車的能耗狀況。實時數(shù)據(jù)采集模塊6則由多組不同測量信號的輸入模塊(模擬量、數(shù)字量、加速度、頻率)、電流傳感器、振動傳感器、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)回傳至工控計算機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1構(gòu)成了整車的臺架仿真系統(tǒng)，變頻驅(qū)動器9和實時數(shù)據(jù)采集模塊6構(gòu)成了電控系統(tǒng)原型。

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

1)加快新能源車三電系統(tǒng)的總體研發(fā)進度。

2)大幅節(jié)約試驗成本。

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)半物理仿真測試平臺，其特征在于，包括：電池模擬器及變頻驅(qū)動器；實時道路工況模擬負(fù)載；實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于實時采集被測電機的數(shù)據(jù)，并回傳至上位機。本發(fā)明集成BMS原型系統(tǒng)(或仿真BMS系統(tǒng))、整車的臺架仿真系統(tǒng)、電控系統(tǒng)原型(或仿真電控系統(tǒng))為研發(fā)人員提供一個建立在實驗室中的新能源整車及道路的半實物平臺。在此平臺上，不僅可以進行各個子系統(tǒng)的獨立試驗，更可以進行整車控制策略、整車動力性能的驗證、優(yōu)化和參數(shù)標(biāo)定，取代大部分的實際車輛和道路試驗。

技術(shù)研發(fā)人員：陸翔;嚴(yán)蓓蘭;黃佩佳
受保護的技術(shù)使用者：上海電器科學(xué)研究所(集團)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