CN110703095A - 一种电动汽车驱动电机的路况模拟加载试验装置及试验方法 - Google Patents
一种电动汽车驱动电机的路况模拟加载试验装置及试验方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110703095A CN110703095A CN201911009650.1A CN201911009650A CN110703095A CN 110703095 A CN110703095 A CN 110703095A CN 201911009650 A CN201911009650 A CN 201911009650A CN 110703095 A CN110703095 A CN 110703095A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- lifter
- driving
- road
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电动汽车驱动电机的路况模拟加载试验装置及试验方法,由应变式转矩转速传感器、减速器、传送装置、轮胎、动力电机、升降装置、检测控制柜组成;传送装置、轮胎及动力电机组成加载台用于模拟各种路况;电机升降台调整电机高度;计算机调整路况模拟加载台实现被测电机在不同天气、不同粗糙度及不同行驶方式下路面逼真模拟;通过传送带模拟道路,更换传送带模拟路面粗糙度、升降传送装置通过升降调节轮胎与传送带接触角度模拟道路坡度以及改变动力电机施加力的大小模拟不同天气状况。用户输入路况,采集电机功率、转速数据,处理该数据并形成图形报表,直观反应电机在不同路况下的性能参数及模拟加载效果。
Description
技术领域
本发明涉及电机测试技术领域,尤其涉及一种电动汽车驱动电机路况模拟试验装置和试验方法。
背景技术
目前,用于电动汽车驱动电机的测试装置一般是由加载台、驱动电机、电机控制器、应变式扭矩测试仪、功率分析仪、数据采集模块、配电柜、电池组组成。其中加载台为驱动电机提供负载,数据采集模块采集驱动电机的速度、电流和转矩信息,实现驱动电机的性能测试。这种装置功能比较单一,仅能完成在特定负载下的驱动电机性能测试,无法进行针对不同复杂路况下的驱动电机性能测试。
由于汽车行驶路况复杂多变,对电动汽车的驱动电机提出了更高的要求,不同复杂路况下的电动汽车驱动电机的性能测试具有重要意义,因此在上述电动汽车驱动电机测试装置的基础上增加路况模拟模块,用于为电动汽车驱动电机测试装置编制设计不同形式的路况,并对每一个路况设置模拟扭矩,以便实施加载试验。
专利文献CN 106644502 A公开了一种电动汽车电机驱动***路况模拟实验装置和方法,通过运动控制器将计算机发送过来的控制指令转换为负载加载指令并输出给加载台,同时计算机中路况模拟模块为电动汽车编制设计不同形式的路况,并对每一个路况设置模拟扭矩输出加载扭矩给驱动电机。该装置中加载台具体是什么装置没有明确指出,对于爬坡时增大扭矩的路况无法模拟,只是提供对应负载,不能模拟汽车行驶状态,路况模拟模块通过完全由软件模拟设置不能完全真实反映汽车行驶过程中平路、爬坡、下坡、启停、颠簸等不同行驶方式的真实情况,同时不同天气、路面情况也没有考虑。专利文献CN204116564 U公开了一种电动汽车电机驱动工况模拟测试***,采用的技术方案:计算机通过串行接口与DSP1单元相连,驾驶信号模拟器通过转换接口与单元DSP1相连,DSP1单元通过外部总线与DSP2单元相连,DSP2单元分别通过PWM1端口和PWM2端口与驱动电路1和驱动电路2相连,驱动电路1和驱动电路2的输出端分别与逆变模块1和逆变模块2相连的开关信号输入端相连,逆变模块1与交流测功机相连,逆变模块2与被测电动汽车驱动电机相连,转矩传感器和转速传感器的信号反馈至DSP1单元。该测试***工况模拟通过两个DSP单元实现电机动态工况及静态工况测试,但工况通过数据模拟控制负载电机作为负载加载,不能测试驱动电机在真实路况颠簸等路况,同时负载电机在运行过程中,转矩及转速不断波动不能实现恒转矩及恒转速加载,提供的负载稳定性差,不能精确模拟汽车在上下坡时的路况。
中北大学李光亚的基于LabVIEW的模拟实验数据采集与处理***开发,主要采用NI公司的LabVIEW开发环境,并结合NIPXI-4472板卡开发一个信号采集处理与处理平台,完成了道路模拟实验中道路谱的采集与处理。该道路模拟***主要由液压振动台、控制柜和采集处理***组成,振动台根据控制柜提供的道路谱使固定于其上的车轮一起作升降运动;但该***主要通过垫高实物汽车的后轮加速运动并通过加速传感器(贴于车轮的轮轴处)测的电机的转矩转速信息;该测试方法测试结果受汽车震动影响测量数据不精确,同时该数据通过发动汽车进行测试,测试型号单一,每次测试汽车进行空转,不能进行复杂路况模拟。因此急需一种能更逼真的电动汽车驱动电机模拟加载试验台及其试验方法。
发明内容
针对现有装置和技术上的缺陷或改进需求,本发明提供了一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置和试验方法。技术方案如下:
一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置,包括:台架、被测电机、应变式转矩转速传感器、减速器、加载台、电机驱动控制器、四象限变频器回馈柜、检测柜、电网;
所述台架上设置有电机升降台、垫高座以及所述加载台;
所述电机升降台包括电机安装轨道、电机安装平台升降机、导杆;
所述电机安装轨道上安装有电机安装滑动平台,所述电机安装滑动平台上设有被测电机;
所述电机安装滑动平台前端设置有电机安装滑动手轮调节滑动平台移动距离,便于拆装被测电机时,移动导轨,腾出适量的空间,便于操作安装,防止重复定位误差;所述电机安装平台升降机前端设置有电机安装平台滑动手轮调节升降机移动距离,便于调节被测电机安装高度,保证装置连接同轴度,操作简单方便;
所述电机安装平台升降机和所述导杆与所述电机安装轨道底部相连接,起支撑作用;
所述垫高座上方依次沿直线设有应变式转矩转速传感器、减速器、轮胎;
进一步,所述应变式转矩转速传感器通过固定座与所述垫高座连接,所述减速器和所述轮胎通过过渡座与所述垫高座固定连接。
所述被测电机和所述应变式转矩转速传感器通过联轴器连接;所述应变式转矩转速传感器和所述减速器通过连接法兰连接;所述减速器和所述轮胎通过轴连接;
所述加载台包括传送装置和升降装置;传送装置包括传动带、承载构件、动力电机、张紧机构;所述输送带用以传递牵引力及模拟路面粗糙度;承载构件用以支撑传送带及承托轮胎重量和行驶过程中压力,模拟路面硬度;动力电机位于动力电机平台上并由动力电机升降机支撑;张紧机构可使输送带保持一定的张力和垂度,以调整轮胎所受压力,增加或减少摩擦力;
所述升降装置由主动轮升降机和从动轮升降机组成,动力电机升降机、主动轮升降机前端分别设置有动力电机升降机滑动手轮、主动轮升降机滑动手轮便于调节动力电机的高度及传动装置的高度,实现路况模拟。
所述电机驱动控制器分别与所述功率分析仪、所述被测电机通过电缆连接;
所述四象限变频器回馈柜包括变频器和能量回馈装置;变频器用于直接控制动力电机实现正反转、速度控制与扭矩控制等;能量回馈装置在动力电机减速制动能量产生时,可以迅速将能量回馈至电网,避免了额外的制动电阻等其它消耗,大大提高了能源利用率;
所述检测柜包括计算机、功率分析仪、电机运动控制模块、数据采集模块;电机运动控制模块,其一用于接受用户通过计算机发送的电机动作命令,通过电机控制模块把控制指令转化为电机控制器识别的信号,间接的控制动力电机实现正反转、速度控制与扭矩控制等,其二作用于路况模拟模块的动力电机,实现模拟路面湿滑度、上下坡等;
所述数据采集模块用于采集功率分析仪、应变式转矩转速传感器等数据,并对数据进行处理分析生成波形图、报表,同时根据所得数据为测试的电机绘制出电机在不同路况下实现合理有效的加载、满足用户在不同路况下最佳速度行驶,保护电机;
进一步,所述电机安装平台升降机位于所述电机安装轨道中间,所述导杆共有4个,分别位于所述电机安装轨道的四个角。
进一步,所述导杆下端设置有锁紧套,便于导杆的紧固,提高安全性及稳定性。
进一步,所述应变式转矩转速传感器通过固定座与所述垫高座连接,所述减速器和所述轮胎通过过渡座与所述垫高座固定连接。
进一步,所述传送装置的主动轮由所述主动轮升降机支撑,从动轮由所述从动轮升降机支撑。
根据所述电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置,本发明提出了一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验方法,采用如下方法步骤:
步骤一,给电动汽车驱动电机路况模拟加载试验台的电网供电;
步骤二,打开检测柜中放置的计算机以及相应的电机开关,用户需要设置电动汽车的常阻力系数、可变阻力系数、空气阻力系数、车辆速度、车辆总重、坡度角等,计算机通过相关参数计算出汽车行驶阻力便于阻力模拟;同时设置被测电机的最高转速、最大转矩、控制***的电压、电流极限值等,并选择将要模拟的路况;
步骤三,根据不同路况,计算机向电机驱动控制器发送运动指令,同时发送路况模拟指令给四象限变频器回馈柜,控制加载台中的传送装置和升降装置进行不同动作,模拟对应路况;
不同的路况需对应不同的负载,加载台需要进行相应调整,(1)用户选择不同天气、路面情况时,计算机自动分析出对应路面的摩擦系数,在传动装置中安装对应摩擦系数的传送带;(2)用户选择平路、爬坡、下坡、启停、颠簸等不同行驶方式时,计算机分析出行驶方式对应的坡度、受力、转速,在升降装置中调整传送带的倾斜度和动力电机的转速及传送装置中调整张紧装置,特别的在爬坡时,调节被测电机转矩转速,通过减速机加大爬坡扭矩;(3)由轮胎及传送带之间的摩擦作为被测电机的负载进行电机性能测试,同时四象限变频器回馈柜在动力电机减速制动时,将产生的能量回馈至电网,提高了能源利用率;
步骤四,计算机中的数据采集模块采集功率分析仪、应变式转矩转速传感器的转矩转速信息,然后对采集的数据进行处理分析生成波形图、报表;
步骤五,根据数据分析结果,计算机自动判断是否进行了对应路况模拟的测试,若判断已经进行对应路况模拟测试,则结束本次操作;反之,计算机给出模拟有误提示,需根据提示修改后重复步骤三到步骤四的动作;
步骤六,用户再选择不同路况进行测试,重复上述步骤,最终测得被测电机的各项性能参数,根据所得数据为被测电机绘制出不同路况下实现合理有效的加载、满足用户在不同路况下最佳速度行驶,保护电机;
本发明的有益效果:
1)本发明所述电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置:通过电机升降台实现被测电机水平移动、调整被测电机高度,便于电机的安装拆卸,实现不同型号电机测试,提高测试效率及适用性;在被测电机输出端增加减速器,为路况模拟增大爬坡扭矩,提供爬坡动力,可实现平路、爬坡、下坡、启停、颠簸等不同行驶方式;传送装置、轮胎及动力电机组成加载台用于更真实的模拟各种路况,对负载电机进行加载,实现逼真模拟路况;在动力电机端连接四象限变频器回馈柜将电机运行中多余能量回馈至电网,实现能力循环利用,大大提高能源利用率,节约能源。
检测柜通过CAN总线与数据采集模块和电机运动控制模块通信,根据不同要求调整路况模拟加载台,实现被测电机在不同天气、不同粗糙度及不同行驶方式下路面逼真模拟;通过传送带模拟道路,更换传送带模拟路面粗糙度、升降传送装置模拟道路坡度以及改变动力电机施加力的大小模拟不同天气状况,通过采集并处理传感器采集的数据,形成图形报表,直观反应电机在不同路况下的性能参数,解决传统测试***通过对托电机施加扭矩模拟道路路况呈现的路况模拟度低,模拟效果不明确,性能参数误差大及不能直观反映路况情况的问题。
2)本发明所述电动汽车驱动电机路况模拟加载试验方法:
通过用户输入驱动电机所用于车辆的重量、所受风力阻力面积、行驶天气路况等,编程根据汽车行驶所受阻力方程计算出该车辆在不同速度、加速度、行驶坡度等情况下的所受阻力,分析拟合得到阻力系数,显示提示所需更换传送带参数,用户可以根据提示更换所需传送带,达到实际路况模拟。
当用户输入相应汽车参数及所需加载路况后,根据牛顿第二定律、动力学理论、摩擦理论等建立阻力与转矩关系方程,后通过编程模拟出汽车运行加载的转矩、转速、与时间三者关系的对应曲线,同时给出对应时间下坡度角度状况进行调整。之后驱动电机根据模拟曲线开始加载,通过接受采集卡实时接受转矩转速传感器信号,得到实际电机加载的转矩、转速与时间三者之间关系的对应曲线。通过对比实际曲线与模拟曲线分析出驱动电机存在的不足之处及造成实际曲线与模拟曲线不同的原因,通过排除原因即可得到电机测试的相关参数及技术指标。
附图说明
图1为本发明所提供的一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置结构示意图;
图2为本发明所提供的一种电动汽车驱动电机路况模拟电机升降台结构示意图;
图3为本发明所提供的一种电动汽车驱动电机路况模拟加载台结构示意图;
图4为本发明所提供的一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验与测试***总体结构简图。
图中,1-动力电机,2-传送装置,3-轮胎,4-轴,5-减速器,6-连接法兰,7-转矩转速传感器,8-联轴器,9-被测电机,10-电机安装导轨,11-电机安装滑动平台,12-电机安装滑动手轮,13-动力电机平台,14-动力电机升降机,15-台架,16-动力电机升降机滑动手轮,17-主动轮升降机,18-主动轮升降机滑动手轮,19-过渡座,20-垫高座,21-固定座,22-导杆一,23-电机安装平台升降机,24-电机安装平台升降机滑动手轮,25-导杆二,26-传送带,27-从动轮升降机,28-承载构件,29-张紧装置,30-四象限变频器回馈柜,31-检测柜,32-电机驱动控制器。
具体实施方式
本发明的试验装置由被测电机端的电机驱动控制器、被测电机、应变式转矩转速传感器、减速器、传送装置、车用轮胎、动力电机、升降装置、检测控制柜组成;传送装置、轮胎及动力电机组成加载台用于更真实的模拟各种路况对负载电机进行加载;电机升降台调整电机高度实现不同型号电机测试,提高测试效率及适用性;检测柜通过CAN总线与数据采集模块和电机运动控制模块通信,根据不同要求调整路况模拟加载台实现被测电机在不同天气、不同粗糙度及不同行驶方式下路面逼真模拟;试验主要通过传动带模拟道路,更换传动带模拟路面粗糙度、升降传送装置通过升降调节轮胎与传送带接触角度模拟道路坡度以及改变动力电机施加力的大小模拟不同天气状况,方法上通过用户输入要模拟的路况,之后采集得到电机功率、转速等各项测试数据,形成图形报表及实际加载路况与理论计算得到的图形报表及理论路况进行对比,直观反应电机在不同路况下的性能参数及模拟加载效果,解决了传统测试***通过对托电机施加扭矩模拟道路路况呈现的路况模拟度低,模拟效果不明确,性能参数误差大及不能直观反映路况情况的问题。
下面结合说明书附图对本发明进行具体说明。
如图1和2所示,电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置包括:动力电机SGMW-3ZDDE6S 1用于给传送装置提供动力、传送装置2用于给轮胎提供摩擦力模拟道路路况,轮胎3、减速器5用于加大被测电机扭矩提供更高的动力、应变式转矩转速传感器7用于测量被测电机的转矩转速、被测电机SGM7G 9、台架15;
所述台架15上设置有电机升降台、垫高座以及所述加载台;
所述电机升降台包括电机安装轨道10、电机安装平台升降机23、导杆一22、导杆二25;
所述电机安装轨道10上安装有电机安装滑动平台11,所述电机安装滑动平台上设有被测电机9;
所述电机安装滑动平台11前端设置有电机安装滑动手轮12调节滑动平台水平移动距离,便于拆装被测电机时,移动导轨,腾出适量的空间,便于操作安装,防止重复定位误差;所述电机安装平台升降机23前端设置有电机安装平台升降机滑动手轮24调节升降机上下移动距离,便于调节被测电机安装高度,保证装置连接同轴度,操作简单方便;
所述电机安装平台升降机23和所述导杆一22、导杆二25与所述电机安装轨道10底部相连接,起支撑作用;所述电机安装平台升降机23位于所述电机安装轨道10中间,所述导杆共有4个,分别位于所述电机安装轨道10的四个角;所述导杆下端设置有锁紧套,便于导杆的紧固,提高安全性及稳定性;
所述垫高座20上方依次沿直线设有轮胎3、减速器5、应变式转矩转速传感器7;
所述被测电机9和所述应变式转矩转速传感器7通过联轴器8连接;所述应变式转矩转速传感器7和所述减速器5通过法兰6连接;所述减速器5和所述轮胎3通过轴4连接;所述应变式转矩转速传感器7通过固定座21与所述垫高座20连接,所述减速器5和所述轮胎3通过过渡座19与所述垫高座20固定连接;
如图3所示,所述加载台包括传送装置2和升降装置;传送装置2包括传动带26、承载构件28、动力电机1、张紧装置29以及主动轮和从动轮,承载构件28上外套传送带26,在传送带26中间部位放置轮胎3,主动轮及从动轮分别位于承载构件28内部两侧位置,动力电机1及主动轮升降机17通过连接轴连接作为主动轮的转动轴承,升降机27用于从动轮的转动轴承,同时张紧装置29位于承载构件28中心通过绞紧装置连接主动轮及从动轮;所述传动带26用以传递牵引力及模拟路面粗糙度;承载构件28用以支撑传送带26及承托轮胎3重量和行驶过程中压力,模拟路面硬度;动力电机1位于动力电机平台13上并由动力电机升降机14支撑;张紧装置29可使输送带26保持一定的张力和垂度,以调整轮胎3所受压力,增加或减少摩擦力;升降装置由主动轮升降机17和从动轮升降机27组成,动力电机升降机14、主动轮升降机17前端分别设置有动力电机升降机滑动手轮16、主动轮升降机滑动手轮18便于调节动力电机1的高度及传动装置2的高度改变传动带26的倾斜度,实现平路、爬坡、下坡、颠簸等模拟;
所述张紧装置29采用固定式张紧装置,主要由传送带两侧滚轮及传动绞紧装置组成,通过顺时针旋转绞紧装置拉紧两个传动滚轮使皮带放松利于更换皮带,逆时针旋转绞紧装置使滚轮向两侧移动张开增加皮带涨度。
如图4所示,本发明所提供的测试***还包括四象限变频器回馈柜30、检测柜31、电机驱动控制器32、电网33;
所述四象限变频器回馈柜30包括变频器和能量回馈装置;变频器用于直接控制动力电机1实现正反转、速度控制与扭矩控制等;能量回馈装置在动力电机1减速制动能量产生时,可以迅速将能量回馈至电网,避免了额外的制动电阻等其它消耗,大大提高了能源利用率;
所述检测柜31包括计算机、功率分析仪、电机运动控制模块、数据采集模块;电机运动控制模块,其一用于接收用户通过计算机发送的电机动作命令,通过电机运动控制模块把控制指令转化为电机控制器识别的信号,间接的控制动力电机1实现正反转、速度控制与扭矩控制等,其二作用于路况模拟模块的动力电机1,实现模拟路面湿滑度、上下坡等;
所述数据采集模块用于采集功率分析仪、应变式转矩转速传感器7等数据,并对数据进行处理分析生成波形图、报表,同时根据所得数据为测试的电机绘制出电机在不同路况下实现合理有效的加载、满足用户在不同路况下最佳速度行驶,保护电机;
所述电机驱动控制器32分别与所述检测柜31、所述被测电机9通过电缆连接;
根据所述电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置,提出了一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验方法,具体流程为:
步骤一,给电动汽车驱动电机路况模拟加载试验台的电网33供电;
步骤二,打开检测柜31中放置的计算机以及相应的电机开关,用户需要设置电动汽车的常阻力系数、可变阻力系数、空气阻力系数、车辆速度、车辆总重、坡度角等;同时设置被测电机的最高转速、最大转矩、控制***的电压、电流极限值等,并选择将要模拟的路况;
步骤三,整个装置安装及同心度调整,当台架15上的垫高座20上的固定座21和过度座19固定后,安装转矩转速传感器7于固定座上,安装减速器5于过度座上,转矩转速传感器7和减速器5通过连接法兰6连接,固定座21和过度座19用于调节装置7和5的高度使两个设备的同心度达到最高;轮胎3通过轴4与减速器5进行连接;被测电机9安装于电机安装滑动平台11上,通过旋转电机安装平台升降机滑动手轮24调节电机安装导轨10的高度后旋转电机安装滑动手轮12调节被测电机9左右位置使被测电机9通过联轴器8与转矩转速传感器7连接同心度达到最高,固定导杆一22和导杆二25,防止被测电机9转动时产生的抖动造成测试台移动。
步骤四,不同的路况需对应不同的负载,加载台需要进行相应调整,(1)用户选择不同天气、路面情况时,计算机分析出对应路面的摩擦系数,在传动装置2中安装对应摩擦系数的传送带26,同时通过夹紧装置29调整传送带松紧度;(2)用户选择平路、爬坡、下坡、启停、颠簸等不同行驶方式时,计算机分析出行驶方式对应的坡度、受力、转速,通过旋转动力电机升降机滑动手轮16调节动力电机升降机14、旋转主动轮升降机滑动手轮18调节主动轮升降机17及旋转从动轮滑动手轮调节从动轮升降机27改变传送带26的倾斜度控制坡度状况,同时在调整升降机时必须使传送带26和轮台3紧密接触,特别的在爬坡时,调节被测电机9转矩转速,通过减速机5增大爬坡扭矩;(3)通过调节动力电机1的转速控制皮带3转动改变摩擦力方向改变轮胎3及传送带26之间的摩擦模拟路面路况作为被测电机9的负载,进行电机性能测试,同时四象限变频器回馈柜30在动力电机1减速制动时,将产生的能量回馈至电网,提高了能源利用率;
步骤五,计算机中的数据采集模块采集功率分析仪、应变式转矩转速传感器7的转矩转速信息,然后对采集的数据进行处理分析生成波形图、报表;
步骤六,根据数据分析结果,计算机自动判断是否进行了对应路况模拟的测试,若判断已经进行对应路况模拟测试,则结束本次操作;反之,计算机给出模拟有误提示,需根据提示修改后重复步骤三到步骤四的动作;
步骤七,用户再选择不同路况进行测试,重复上述步骤,最终测得被测电机9的各项性能参数,根据所得数据为被测电机9绘制出不同路况下实现合理有效的加载、满足用户在不同路况下最佳速度行驶,保护电机;通过对比实际曲线与模拟曲线分析出驱动电机存在的不足之处及造成实际曲线与模拟曲线不同的原因,通过排除原因即可得到电机测试的相关参数及技术指标。
本发明的电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置及试验方法通过调节加载台半实物操作,实现逼真模拟复杂路况,操作简单方便;检测柜通过CAN总线与数据采集模块和电机运动控制模块通信,通过采集并处理传感器采集的数据,形成图形报表,直观反应电机在不同路况下的性能参数,提高测试精度,解决传统测试***通过对托电机施加扭矩模拟道路路况呈现的路况模拟度低,模拟效果不明确,性能参数误差大及不能直观反映路况情况的问题;同时试验装置中通过电机升降台实现不同型号电机测试,提高测试效率及适用性;传送装置、轮胎及动力电机相结合用于更真实的模拟各种路况,对负载电机进行加载,实现逼真模拟路况;添加减速器实现平路、爬坡、下坡、启停、颠簸等不同行驶方式的模拟;利用四象限变频器回馈柜将电机运行中多余能量回馈至电网,实现能力循环利用,大大提高能源利用率,节约能源。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置,其特征在于,包括:电机升降台、垫高座以及加载台;
所述电机升降台包括电机安装轨道(10)、电机安装平台升降机(23)、导杆一(22)、导杆二(25);所述电机安装轨道(10)上安装有电机安装滑动平台(11),所述电机安装滑动平台上设有被测电机(9);所述电机安装滑动平台(11)前端设置有电机安装滑动手轮(12)调节滑动平台水平移动距离;所述电机安装平台升降机(23)前端设置有电机安装平台升降机滑动手轮(24)调节升降机上下移动距离,;所述电机安装平台升降机(23)和所述导杆一(22)、导杆二(25)与所述电机安装轨道(10)底部相连接,起支撑作用;所述电机安装平台升降机(23)位于所述电机安装轨道(10)中间;
所述垫高座(20)上方依次沿直线设有轮胎(3)、减速器(5)、应变式转矩转速传感器(7);所述被测电机(9)和所述应变式转矩转速传感器(7)通过联轴器(8)连接;所述应变式转矩转速传感器(7)和所述减速器(5)通过输出端连接(6);所述减速器(5)和所述轮胎(3)通过轴(4)连接;
所述加载台包括动力电机(1)、传送装置(2)、升降装置;所述传送装置(2)包括传动带(26)、承载构件(28)、张紧装置(29);承载构件(28)上外套传送带26,在传送带(26)中间部位放置轮胎(3),主动轮及从动轮分别位于承载构件(28)内部两侧位置,动力电机(1)及主动轮升降机(7)通过连接轴连接作为主动轮的转动轴承,升降机(27)用于从动轮的转动轴承,同时张紧装置(29)位于承载构件(28)中心通过绞紧装置连接主动轮及从动轮;所述传动带(26)用以传递牵引力及模拟路面粗糙度;承载构件(28)用以支撑传送带(26)及承托轮胎(3)重量和行驶过程中压力,模拟路面硬度;动力电机(1)位于动力电机平台(13)上并由动力电机升降机(14)支撑;所述传送装置(2)的主动轮由所述主动轮升降机(17)支撑,从动轮由所述从动轮升降机(27)支撑;张紧装置(29)可使输送带(26)保持一定的张力和垂度,以调整轮胎(3)所受压力,增加或减少摩擦力;升降装置包括动力电机升降机(14)、主动轮升降机(17)和从动轮升降机(27),动力电机升降机(14)、主动轮升降机(17)前端分别设置有动力电机升降机滑动手轮(16)、主动轮升降机滑动手轮(18)用于调节动力电机(1)的高度及传动装置(2)的高度。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置,其特征在于,所述导杆共有4个,分别位于所述电机安装轨道(10)的四个角;所述导杆下端设置有锁紧套,便于导杆紧固。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置,其特征在于,所述应变式转矩转速传感器(7)通过固定座(21)与所述垫高座(20)连接;所述减速器(5)和所述轮胎(3)通过过渡座(19)与所述垫高座(20)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置,其特征在于,还包括变频器和能量回馈装置;所述变频器用于直接控制动力电机(1)实现正反转、速度控制与扭矩控制;所述能量回馈装置在动力电机(1)减速制动能量产生时,可以迅速将能量回馈至电网。
5.根据权利要求4所述的一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置,其特征在于,所述变频器和能量回馈装置设置在四象限变频器回馈柜(30)内。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置,其特征在于,还包括计算机、功率分析仪、电机运动控制模块、数据采集模块;电机运动控制模块一方面用于接收用户通过计算机发送的电机动作命令,通过该电机运动控制模块把控制指令转化为电机驱动控制器识别的信号,间接的控制动力电机(1)实现正反转、速度控制与扭矩控制,另一方面作用于动力电机(1)进行路况模拟,实现模拟路面湿滑度、上下坡;
所述数据采集模块用于采集功率分析仪、应变式转矩转速传感器数据,并对数据进行处理分析生成波形图、报表,同时根据所得数据为测试的电机绘制出电机在不同路况下有效的加载、满足用户在不同路况下最佳速度行驶,保护电机。
7.根据权利要求6所述的一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置,其特征在于,所述计算机、功率分析仪、电机运动控制模块、数据采集模块设置在检测柜(31)内。
8.根据权利要求1任一项所述的一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验装置,其特征在于,所述电机升降台、垫高座以及加载台均设置在台架(15)上。
9.一种电动汽车驱动电机路况模拟加载试验方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一,给电动汽车驱动电机路况模拟加载试验台的电网(33)供电;
步骤二,打开检测柜(31)中放置的计算机以及相应的电机开关,根据用户需要设置电动汽车及被测电机相关参数,并选择将要模拟的路况;
步骤三,整个装置安装及同心度调整,当台架(15)上的垫高座(20)上的固定座(21)和过度座(19)固定后,安装转矩转速传感器(7)于固定座上,安装减速器(5)于过度座上,转矩转速传感器(7)和减速器(5)通过连接法兰(6)连接,固定座(21)和过度座(19)用于调节转矩转速传感器(7)和减速器(5)的高度使两个设备的同心度达到最高;轮胎(3)通过轴(4)与减速器进行连接;被测电机(9)安装于电机安装滑动平台(11)上,通过旋转电机安装平台升降机滑动手轮(24)调节电机安装导轨(10)的高度后旋转电机安装滑动手轮(12)调节被测电机(9)左右位置使被测电机(9)通过联轴器(8)与转矩转速传感器(7)连接同心度达到最高,固定导杆一(22)和导杆二(25),防止被测电机(9)转动时产生的抖动造成测试台移动;
步骤四,不同的路况需对应不同的负载,加载台需要进行相应调整,1)用户选择不同天气、路面情况时,计算机分析出对应路面的摩擦系数,在传动装置(2)中安装对应摩擦系数的传送带(26),同时通过夹紧装置(29)调整传送带松紧度;2)用户选择平路、爬坡、下坡、启停、颠簸不同行驶方式时,计算机分析出行驶方式对应的坡度、受力、转速,通过旋转动力电机升降机滑动手轮(16)调节动力电机升降机(14)、旋转主动轮升降机滑动手轮(18)调节主动轮升降机(17)及旋转从动轮滑动手轮调节从动轮升降机改变传送带(26)的倾斜度控制坡度状况,同时在调整升降机时必须使传送带和轮台(3)紧密接触,特别的在爬坡时,调节被测电机(9)转矩转速,通过减速器(5)增大爬坡扭矩;3)通过调节动力电机(1)的转速控制传送带转动改变摩擦力方向改变轮胎(3)及传送带(26)之间的摩擦模拟路面路况作为被测电机(9)的负载,进行电机性能测试,同时四象限变频器回馈柜(30)在动力电机(1)减速制动时,将产生的能量回馈至电网;
步骤五,计算机中的数据采集模块采集功率分析仪、应变式转矩转速传感器(7)的转矩转速信息,然后对采集的数据进行处理分析生成波形图、报表;
步骤六,根据数据分析结果,计算机自动判断是否进行了对应路况模拟的测试,若判断已经进行对应路况模拟测试,则结束本次操作;反之,计算机给出模拟有误提示,需根据提示修改后重复步骤三到步骤四的动作;
步骤七,用户再选择不同路况进行测试,重复上述步骤,最终测得被测电机(9)的各项性能参数,根据所得数据为被测电机9绘制出不同路况下实现合理有效的加载、满足用户在不同路况下最佳速度行驶,保护电机;通过对比实际曲线与模拟曲线分析出驱动电机存在的不足之处及造成实际曲线与模拟曲线不同的原因,通过排除原因即可得到电机测试的相关参数及技术指标。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911009650.1A CN110703095B (zh) | 2019-10-23 | 2019-10-23 | 一种电动汽车驱动电机的路况模拟加载试验装置及试验方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911009650.1A CN110703095B (zh) | 2019-10-23 | 2019-10-23 | 一种电动汽车驱动电机的路况模拟加载试验装置及试验方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110703095A true CN110703095A (zh) | 2020-01-17 |
CN110703095B CN110703095B (zh) | 2021-10-12 |
Family
ID=69201295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911009650.1A Active CN110703095B (zh) | 2019-10-23 | 2019-10-23 | 一种电动汽车驱动电机的路况模拟加载试验装置及试验方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110703095B (zh) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111579914A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-08-25 | 济南大学 | 一种电动汽车驱动电机工况模拟试验台 |
CN111722107A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-29 | 天津瑞源电气有限公司 | 变桨电机多功能维修测试平台 |
CN112904131A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-04 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 轮椅测试方法、***及装置和轮椅 |
CN113267727A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-08-17 | 内蒙古民族大学 | 基于信号流动图的动态加载的电机调速实验方法及*** |
CN113624502A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-09 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 发动机阀系测试台及配气机构测试方法 |
CN113916550A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-01-11 | 安徽理工大学 | 一种多路况下汽车电机控制器检测装置及其使用方法 |
CN113970916A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-25 | 武汉小安科技有限公司 | 中控盒带电模拟运动环境测试平台 |
CN113984413A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-01-28 | 合肥市极点科技有限公司 | 一种移动式小型汽车检测线 |
CN113984377A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 江苏汤臣汽车零部件有限公司 | 一种汽车传动测试综合路况模拟方法 |
CN114035045A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-11 | 江苏氧滋康电器有限公司 | 一种空气压缩机用测试工装及其检测方法 |
CN114371404A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-19 | 重庆阿波罗港城科技有限公司 | 一种新能源汽车电机检测***及检测方法 |
CN115407198A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-11-29 | 华东交通大学 | 一种轮毂电机性能测试装置及方法 |
CN115542153A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-12-30 | 常州萨密得机电设备有限公司 | 一种伺服电机可靠性测试加载装置及方法 |
CN116819321A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-09-29 | 石家庄腾孚科技有限责任公司 | 一种电机驱动器性能测试装置 |
CN117054873A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-11-14 | 昆山美仑工业样机有限公司 | 一种适用性强的电驱***测试用四电机加载试验台 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001020292A1 (en) * | 1999-09-17 | 2001-03-22 | Mts Systems Corporation | Drum braking system for a rolling wheel testing apparatus |
US7278316B2 (en) * | 2004-05-27 | 2007-10-09 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rough road drive simulation and evaluation for vehicle control system |
CN102620941A (zh) * | 2012-04-09 | 2012-08-01 | 长沙中成汽车零部件有限公司 | 一种电动车辆检测及其再生制动能量定量研究试验台 |
US20120323417A1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-20 | Horiba, Ltd. | Examination system for electric vehicle or hybrid electric vehicle |
CN102944428A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-02-27 | 西华大学 | 一种电动汽车电动轮独立驱动***试验平台 |
CN103192901A (zh) * | 2012-03-13 | 2013-07-10 | 德尔福派克电气***有限公司 | 一种新型电动车仿真模型架构 |
CN204116564U (zh) * | 2014-11-03 | 2015-01-21 | 湖南工业大学 | 一种电动汽车电机驱动工况模拟测试*** |
CN105654805A (zh) * | 2016-03-05 | 2016-06-08 | 太原天瑞迪汽车检测设备有限公司 | 新能源汽车全路况免路试模拟教学检测台 |
CN106198053A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 安徽马钢和菱实业有限公司 | 一种多功能高仿真车桥实验台架 |
CN106644502A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-05-10 | 北京机械设备研究所 | 一种电动汽车电机驱动***路况模拟试验装置和方法 |
CN106772029A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-05-31 | 泉州装备制造研究所 | 电动汽车电机驱动***测试平台 |
CN206281648U (zh) * | 2016-12-05 | 2017-06-27 | 郑州日产汽车有限公司 | 多功能电传动试验台 |
CN109187056A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-11 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种具有真实路面特征的车轮悬架测试试验台 |
CN109655747A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-19 | 江苏大学 | 一种多尺寸永磁电机测试平台及性能测试方法 |
-
2019
- 2019-10-23 CN CN201911009650.1A patent/CN110703095B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001020292A1 (en) * | 1999-09-17 | 2001-03-22 | Mts Systems Corporation | Drum braking system for a rolling wheel testing apparatus |
US7278316B2 (en) * | 2004-05-27 | 2007-10-09 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rough road drive simulation and evaluation for vehicle control system |
US20120323417A1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-20 | Horiba, Ltd. | Examination system for electric vehicle or hybrid electric vehicle |
CN103192901A (zh) * | 2012-03-13 | 2013-07-10 | 德尔福派克电气***有限公司 | 一种新型电动车仿真模型架构 |
CN102620941A (zh) * | 2012-04-09 | 2012-08-01 | 长沙中成汽车零部件有限公司 | 一种电动车辆检测及其再生制动能量定量研究试验台 |
CN102944428A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-02-27 | 西华大学 | 一种电动汽车电动轮独立驱动***试验平台 |
CN204116564U (zh) * | 2014-11-03 | 2015-01-21 | 湖南工业大学 | 一种电动汽车电机驱动工况模拟测试*** |
CN105654805A (zh) * | 2016-03-05 | 2016-06-08 | 太原天瑞迪汽车检测设备有限公司 | 新能源汽车全路况免路试模拟教学检测台 |
CN106198053A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 安徽马钢和菱实业有限公司 | 一种多功能高仿真车桥实验台架 |
CN106644502A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-05-10 | 北京机械设备研究所 | 一种电动汽车电机驱动***路况模拟试验装置和方法 |
CN106772029A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-05-31 | 泉州装备制造研究所 | 电动汽车电机驱动***测试平台 |
CN206281648U (zh) * | 2016-12-05 | 2017-06-27 | 郑州日产汽车有限公司 | 多功能电传动试验台 |
CN109187056A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-11 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种具有真实路面特征的车轮悬架测试试验台 |
CN109655747A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-19 | 江苏大学 | 一种多尺寸永磁电机测试平台及性能测试方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
李光亚: "基于Labview的模拟实验数据采集与处理***开发", 《电子测试》 * |
林凤翔: "基于能馈技术的电机测试平台", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 * |
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111579914A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-08-25 | 济南大学 | 一种电动汽车驱动电机工况模拟试验台 |
CN111722107A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-29 | 天津瑞源电气有限公司 | 变桨电机多功能维修测试平台 |
CN112904131A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-04 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 轮椅测试方法、***及装置和轮椅 |
CN113267727A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-08-17 | 内蒙古民族大学 | 基于信号流动图的动态加载的电机调速实验方法及*** |
CN113267727B (zh) * | 2021-07-02 | 2023-10-20 | 内蒙古民族大学 | 基于信号流动图的动态加载的电机调速实验方法及*** |
CN113624502A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-11-09 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 发动机阀系测试台及配气机构测试方法 |
CN113970916B (zh) * | 2021-09-30 | 2024-05-31 | 武汉小安科技有限公司 | 中控盒带电模拟运动环境测试平台 |
CN113970916A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-25 | 武汉小安科技有限公司 | 中控盒带电模拟运动环境测试平台 |
CN113916550A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-01-11 | 安徽理工大学 | 一种多路况下汽车电机控制器检测装置及其使用方法 |
CN113916550B (zh) * | 2021-10-08 | 2023-11-24 | 安徽理工大学 | 一种多路况下汽车电机控制器检测装置及其使用方法 |
CN114035045A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-11 | 江苏氧滋康电器有限公司 | 一种空气压缩机用测试工装及其检测方法 |
CN113984377B (zh) * | 2021-10-29 | 2023-06-27 | 江苏汤臣汽车零部件有限公司 | 一种汽车传动测试综合路况模拟方法 |
CN113984377A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 江苏汤臣汽车零部件有限公司 | 一种汽车传动测试综合路况模拟方法 |
CN113984413B (zh) * | 2021-12-07 | 2024-06-21 | 合肥市极点科技有限公司 | 一种移动式小型汽车检测线 |
CN113984413A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-01-28 | 合肥市极点科技有限公司 | 一种移动式小型汽车检测线 |
CN114371404A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-19 | 重庆阿波罗港城科技有限公司 | 一种新能源汽车电机检测***及检测方法 |
CN114371404B (zh) * | 2022-01-11 | 2023-03-14 | 重庆阿波罗港城科技有限公司 | 一种新能源汽车电机检测***及检测方法 |
CN115407198A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-11-29 | 华东交通大学 | 一种轮毂电机性能测试装置及方法 |
CN115407198B (zh) * | 2022-09-26 | 2024-05-14 | 华东交通大学 | 一种轮毂电机性能测试装置及方法 |
CN115542153A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-12-30 | 常州萨密得机电设备有限公司 | 一种伺服电机可靠性测试加载装置及方法 |
CN115542153B (zh) * | 2022-09-30 | 2023-10-13 | 常州萨密得机电设备有限公司 | 一种伺服电机可靠性测试加载装置及方法 |
CN116819321B (zh) * | 2023-07-17 | 2024-01-26 | 石家庄腾孚科技有限责任公司 | 一种电机驱动器性能测试装置 |
CN116819321A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-09-29 | 石家庄腾孚科技有限责任公司 | 一种电机驱动器性能测试装置 |
CN117054873B (zh) * | 2023-10-12 | 2023-12-22 | 昆山美仑工业样机有限公司 | 一种适用性强的电驱***测试用四电机加载试验台 |
CN117054873A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-11-14 | 昆山美仑工业样机有限公司 | 一种适用性强的电驱***测试用四电机加载试验台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110703095B (zh) | 2021-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110703095B (zh) | 一种电动汽车驱动电机的路况模拟加载试验装置及试验方法 | |
CN109297723B (zh) | 一种电动汽车行驶工况模拟试验台及模拟方法 | |
CN108362502B (zh) | 轮毂电机驱/制动性能测试及能量回收多功能试验台架及其方法 | |
CN102384769B (zh) | 新型对转双转子电机驱动器测试方法和*** | |
CN202393602U (zh) | 大功率轮式拖拉机综合加载试验台 | |
CN108362505B (zh) | 一种全工况动态整车测试台架及方法 | |
CN103592135B (zh) | 一种电动汽车制动惯性的模拟试验台及试验方法 | |
CN204758285U (zh) | 扶梯滚轮疲劳试验机 | |
CN103528816B (zh) | 一种利用能模拟路面条件的自动变速器测试***的测试方法 | |
CN102175464B (zh) | 自动调节旋转动能的惯性式汽车制动检验台 | |
EP2652476A1 (en) | Method and device for dynamometer testing of a motor vehicle | |
CN102323066B (zh) | 一种履带车辆底盘试验台 | |
CN110196168B (zh) | 一种新型电动助力自行车综合试验台 | |
CN203519346U (zh) | 纯电动汽车动力总成试验台 | |
CN112683549A (zh) | 一种自动驾驶汽车路面条件模拟试验台 | |
CN206523306U (zh) | 一种新能源汽车测功机试验台 | |
CN111521419B (zh) | 一种轮胎性能测试装置 | |
CN201773005U (zh) | 一种矿用车辆整车爬坡能力试验装置 | |
CN106525451A (zh) | 一种新能源汽车测功机试验台 | |
CN111982527A (zh) | 可变附着力的汽车制动性能试验台及测试方法 | |
CN105157987A (zh) | 一种电动汽车续驶里程测试台 | |
CN212008156U (zh) | 一种ic-cpd模拟车辆碾压试验装置 | |
CN2670934Y (zh) | 一种重力式双向模拟加载装置 | |
CN101858804A (zh) | 道路试验拖滞力矩测量设备 | |
CN208751761U (zh) | 一种变速器扭矩测试装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |