一種智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺，包括：測試平臺操控面板連接A/D轉(zhuǎn)換電路和，A/D轉(zhuǎn)換電路連接信號調(diào)理電路，A/D轉(zhuǎn)換電路連接信號調(diào)理電路；信號調(diào)理電路連接電壓電流傳感器，電壓電流傳感器連接動力蓄電池，信號調(diào)理電路連接電壓電流傳感器，電壓電流傳感器連接三相電源；測試平臺操控面板分別連接驅(qū)動電機控制器、測功機控制器和串口通信線；驅(qū)動電機控制器連接無刷直流電機；無刷直流電機連接連軸裝置。本實用新型實現(xiàn)平臺智能化操控，能夠簡化操作流程，提高測試精確度、測試效率以及平臺抗干擾能力。
【專利說明】
一種智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電動汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]驅(qū)動系統(tǒng)做為電動汽車控制系統(tǒng)核心部分，其性能優(yōu)劣關(guān)乎整車性能優(yōu)劣。傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺一般采用能量消耗型磁滯、磁粉、電渦流測功機，體積龐大還浪費能源， 也不能完成制動能量回饋測試，現(xiàn)雖然采用電力測功機雙向加載測試，但整個平臺協(xié)同調(diào)控起來并不是那么簡單，上位機控制與各部分控制單獨分開操控，常常會花去較長時間完成所有相關(guān)測試并且整個平臺抗干擾能力也相對較差?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺，主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，測試效率較低，平臺抗干擾能力差。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是這樣實現(xiàn)的。
[0005]本實用新型一種智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺，包括:動力蓄電池，電壓電流傳感器，信號調(diào)理電路和，直流/交流A/D轉(zhuǎn)換電路和，驅(qū)動電機控制器，無刷直流電機，連軸裝置，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀，串口通信線，測試平臺操控面板，直流測功機，測功機控制器，三相電源和電壓電流傳感器;其中，測試平臺操控面板連接A/D轉(zhuǎn)換電路和，A/D轉(zhuǎn)換電路連接信號調(diào)理電路，A/D轉(zhuǎn)換電路連接信號調(diào)理電路;信號調(diào)理電路連接電壓電流傳感器，電壓電流傳感器連接動力蓄電池，信號調(diào)理電路連接電壓電流傳感器，電壓電流傳感器連接三相電源;測試平臺操控面板分別連接驅(qū)動電機控制器、測功機控制器和串口通信線;驅(qū)動電機控制器連接無刷直流電機;無刷直流電機連接連軸裝置;連軸裝置連接直流測功機;直流測功機連接測功機控制器；串口通信線連接轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀；以及轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀連接連軸裝置。
[0006]進一步地，測試平臺操控面板包含操作控制功能鍵、數(shù)據(jù)采集顯示器和可觸摸式上位機操控界面。
[0007]進一步地，驅(qū)動電機控制器包含控制芯片、隔離保護驅(qū)動電路和變流電路。
[0008]進一步地，測功機控制器包含控制芯片、驅(qū)動保護電路和變流電路。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有產(chǎn)品相比的優(yōu)點在于:整個設(shè)計平臺主要依托集成在一起操作控制面板，功能按鍵協(xié)同觸控操作界面快速、便捷、精確完成各項測試項目，測試平臺采用對拖方式，所用電機控制器能夠還能實現(xiàn)能量雙向流通，保證能源高效節(jié)約利用?！靖綀D說明】
[0010]圖1為本實用新型的智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺硬件結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖2為本實用新型的智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺操控面板控制過程簡圖。
[0012]圖3為本實用新型的智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺驅(qū)動側(cè)功率變換電路。
[0013]圖4為本實用新型的智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺電流檢測電路。
[0014]圖5為本實用新型的智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺交流電壓檢測電路。
[0015]圖6為本實用新型的智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺轉(zhuǎn)速測量電路?！揪唧w實施方式】
[0016]本發(fā)明主要涉及智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺研究設(shè)計領(lǐng)域。大體來講智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺主要包括以下幾個部分:蓄電池管理系統(tǒng)、被測電機控制系統(tǒng)、測功機控制系統(tǒng)、上位機通訊與數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。鑒于當(dāng)前測試平臺操作繁瑣，比如測試汽車模擬標(biāo)準(zhǔn)道路工況時，需要將車速轉(zhuǎn)換為電機轉(zhuǎn)速再一一輸入到測試軟件中，測試麻煩還有誤差，而本發(fā)明設(shè)計將常用幾種標(biāo)準(zhǔn)路況模擬工況信息直接寫入軟件中并單獨設(shè)置成一個功能鍵，需要測試時直接按下功能鍵，配合觸控操作界面輕松可完成相關(guān)設(shè)置并啟動測試，省時同時還可保障測試準(zhǔn)確度。整個設(shè)計平臺主要依托集成在一起操作控制面板，功能按鍵協(xié)同觸控操作界面快速、便捷、精確完成各項測試項目，測試平臺采用對拖方式，所用電機控制器能夠還能實現(xiàn)能量雙向流通，保證能源高效節(jié)約利用。
[0017]請參閱圖1-6,本實用新型公開了一種智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺，包括: 動力蓄電池1，電壓電流傳感器2,信號調(diào)理電路3，A/D轉(zhuǎn)換電路4和16,驅(qū)動電機控制器5,無刷直流電機6，連軸裝置7，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀8，串口通信線9，測試平臺操控面板10，直流測功機11，測功機控制器12,三相電源13,電壓電流傳感器14,信號調(diào)理電路15。其中，測試平臺操控面板10連接A/D轉(zhuǎn)換電路4和16，A/D轉(zhuǎn)換電路4連接信號調(diào)理電路3，A/D轉(zhuǎn)換電路16連接信號調(diào)理電路;信號調(diào)理電路3連接電壓電流傳感器2,電壓電流傳感器2連接動力蓄電池 1，信號調(diào)理電路15連接電壓電流傳感器14,電壓電流傳感器14連接三相電源13。測試平臺操控面板10分別連接驅(qū)動電機控制器5、測功機控制器12、串口通信線9,驅(qū)動電機控制器5 連接無刷直流電機6,無刷直流電機6連接連軸裝置7,連軸裝置7連接直流測功機11，直流測功機11連接測功機控制器12，串口通信線9連接轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀8，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀8連接連軸裝置7。另外，測試平臺操控面板10包含操作控制功能鍵、數(shù)據(jù)采集顯示器、可觸摸式上位機操控界面;驅(qū)動電機控制器5包含控制芯片、隔離保護驅(qū)動電路、變流電路;測功機控制器 12包含控制芯片、驅(qū)動保護電路、變流電路。
[0018]實施例1:
[0019]為了滿足對被測電機多方面性能的測試，平臺采用對拖方式搭建，既能實現(xiàn)必要測試項目又能模擬被測電機制動剎車時電能的回饋;整個測試平臺使用兩個雙向可逆的功率變換器分別對電機進行控制，不論哪個電機處于發(fā)電狀態(tài)，都能夠?qū)㈦娔芑厥绽?，平臺考慮到被測電機驅(qū)動、制動回饋效率問題，在蓄電池與功率變換器之間加入雙向DC/DC變換器。測試平臺主要依托集成在一起操作控制面板，功能按鍵協(xié)同觸控操作界面快速、便捷、 精確完成各類測試項目，面板上設(shè)置單獨控制功能鍵使得測試時候省去了一些測試項目數(shù)據(jù)換算、輸入麻煩，操作效率明顯提升，人機交互觸控式上位機界面實現(xiàn)也令操作方便了許多。
[0020]實施例2:[〇〇21]測試平臺的核心部分就是控制操控面板，一系列測試項目都由此進行參數(shù)設(shè)置。平臺將測試平臺基本操作按鍵、上位機、實時通訊數(shù)據(jù)顯示集成在一個控制面板上，控制操作面板還將諸如平臺測試控制模式、道路工況模擬測試、汽車加速測試、制動回饋測試等必不可少測試項目設(shè)置成單獨功能鍵，當(dāng)需要測試這些項目時只要按下該功能鍵，操作界面就會自動彈出該測試項目詳細參數(shù)設(shè)置選項，只需輕輕點擊就能啟動測試。尤其對于道路工況測試，一般操控軟件都得將數(shù)據(jù)換算然后輸入到界面中再進行測試，此工況按鍵集成了幾種常見路況信息，只需點擊選擇進行那種路況測試就行了?？刂破髋c電機通過CAN通訊線建立穩(wěn)定連接，控制器又包括驅(qū)動、隔離保護等電路。[〇〇22] 實施例3:[〇〇23]被測電機功率變換電路由3個橋臂構(gòu)成，每個橋臂由兩個M0SFET場效應(yīng)管并聯(lián)二極管組成，功率變換電路把直流電逆變成三相交流電輸入到電機中。蓄電池在供電時候由于容量降低，電池電壓可能有點壓降，系統(tǒng)回饋電能時候可能電壓過低充電效率很低，為了解決以上問題，在蓄電池與功率變換器之間加入雙向DC/DC變換器，升壓時開關(guān)管&導(dǎo)通，Si 截止，降壓時31導(dǎo)通，&截止，保證驅(qū)動時電壓穩(wěn)定，回饋時有效回收電能。[〇〇24] 實施例4:
[0025]對于電流檢測，采用霍爾電流傳感器經(jīng)過一系列變化得到與電流成一定關(guān)系的電壓，輸入的電流信號首先經(jīng)由采用電阻變?yōu)殡妷?，然后再由運算放大器放大、電阻與電容濾波輸出電壓信號。對于交流電壓檢測，采用電壓互感器，經(jīng)過電壓互感器變?yōu)檩^小電壓信號，然后再經(jīng)過H橋整流電路輸出直流電壓，直流電壓再由電容、電阻濾波整形輸出采樣電壓信號。[〇〇26] 實施例5:
[0027]電機轉(zhuǎn)速測量，主要有M法(頻率法)、T法(周期法)、M/T法(頻率/周期法)，T法對每個轉(zhuǎn)速脈沖都進行了轉(zhuǎn)速的計算，最大限度地利用了傳感器所提供的轉(zhuǎn)速信息，能實時反映轉(zhuǎn)速變化過程。將一塊永久磁鐵固定在電機軸上轉(zhuǎn)盤邊沿，轉(zhuǎn)盤隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤下方安裝霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，當(dāng)磁鐵經(jīng)過傳感器前方時就產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號，輸出脈沖信號經(jīng)過電容、電阻濾波，再由放大器放大處理，最后經(jīng)過三極管整形調(diào)理成一個處理器可以處理的標(biāo)準(zhǔn)方脈沖信號。
[0028]綜上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型的實施范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本實用新型的技術(shù)范疇。
【主權(quán)項】
1.一種智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺，其特征在于，包括:動力蓄電池(1)，電壓電 流傳感器(2)，信號調(diào)理電路(3、15)，直流/交流A/D轉(zhuǎn)換電路(4、16)，驅(qū)動電機控制器(5)， 無刷直流電機(6)，連軸裝置(7)，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀(8)，串口通信線(9)，測試平臺操控面板 (10)，直流測功機(11)，測功機控制器(12)，三相電源(13)和電壓電流傳感器(14);其中，測 試平臺操控面板(10)連接A/D轉(zhuǎn)換電路(4、16)，A/D轉(zhuǎn)換電路(4)連接信號調(diào)理電路(3)，A/D 轉(zhuǎn)換電路(16)連接信號調(diào)理電路(15);信號調(diào)理電路(3)連接電壓電流傳感器(2)，電壓電 流傳感器(2)連接動力蓄電池(1)，信號調(diào)理電路(15)連接電壓電流傳感器(14)，電壓電流 傳感器(14)連接三相電源(13);測試平臺操控面板(10)分別連接驅(qū)動電機控制器(5)、測功 機控制器(12)和串口通信線(9);驅(qū)動電機控制器(5)連接無刷直流電機(6);無刷直流電機 (6)連接連軸裝置(7);連軸裝置(7)連接直流測功機(11);直流測功機(11)連接測功機控制 器(12);串口通信線(9)連接轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀(8);以及轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀(8)連接連軸裝置 ⑴。2.如權(quán)利要求1所述的一種智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺，其特征在于:測試平臺 操控面板(10)包含操作控制功能鍵、數(shù)據(jù)采集顯示器和可觸摸式上位機操控界面。3.如權(quán)利要求1所述的一種智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺，其特征在于:驅(qū)動電機 控制器(5)包含控制芯片、隔離保護驅(qū)動電路和變流電路。4.如權(quán)利要求1所述的一種智能化電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)測試平臺，其特征在于:測功機控 制器(12)包含控制芯片、驅(qū)動保護電路和變流電路。
【文檔編號】G01M17/007GK205593761SQ201620436427
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】周美蘭, 張小明, 張宇, 吳磊磊, 胡玲玲, 馮繼峰, 肖建峰
【申請人】哈爾濱理工大學(xué)