CN206906551U - 一种新能源车用电机测试平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电动车电机测试技术领域，具体为一种新能源车用电机测试平台，包括测功机和被测电机，所述测功机和所述被测电机之间通过联轴器连接住，所述测功机电连接至测功机控制器，所述被测电机连接至被测电机控制器，所述测功机控制器和所述被测电机控制器均通过DC/DC式双向直流电源电连接至直流电源，所述测功机和所述测功机控制器还均电连接至控制/监控***，所述被测电机控制器还电连接至功率分析仪，所述测功机和所述被测电机之间还设有扭矩/速度传感器，所述扭矩/速度传感器也电连接至所述功率分析仪，节约能源、测试更加准确有效。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动车电机测试技术领域，具体为一种新能源车用电机测试平台。
背景技术
近年来，随着环保意识的增强以及国家政策的大力投入，新能源汽车如火如荼的开展，各汽车公司都在推出新能源车型。驱动电机作为新能源汽车的心脏，为整车的运行提供驱动力，因此，驱动电机的正常运行对新能源汽车至关重要，它的基本性能和控制效果直接影响着新能源汽车性能指标。由此可见，驱动电机的开发验证、性能指标满足等必须要得到充分的验证，就需要一台功能强大的电机测试台架。它不仅能帮助开发人员快速发现开发中的问题，而且能有效的解决问题；通过台架验证，也可以对电机的性能满足做出有效的评价。
目前现有的电机测试台架，在***构造上主要有以下三个方向：一、共直流母线结构。测功机母线电压和被测电机母线电压必须一致，此种***结构在功能上单一存在着一定的局限性，会导致不同电压等级的电机在测试时测功机和测功机控制器就要切换，对测功机资源以及拆装台架的人力、物力造成了一定的浪费。二、回馈电网结构。此种结构测功机***母线电压和被测电机***母线电压可以不一致，测功机***和被测电机***分别有各自的供电电源，而且电源必须可逆，能将两个电机***的发电量回馈电网。此种结构虽然摈弃了结构一的缺点，电压等级可以不一致，但是可回收式电源***价格较高，是直流电源的2-3倍，而且此结构需采用两个可回收式电源***。因此，价格高昂是本结构的缺点。三、电阻消耗结构。此结构与结构二的框架一致，但是为了节省成本，对两个电机***发电的能量采取了通过电阻消耗的方式，没有及时有效的对能量进行回馈，对电能是一种极大的浪费，与节能环保的新能源汽车理念背道而驰。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种节约能源、测试更加准确有效的新能源车用电机测试平台。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种新能源车用电机测试平台，包括测功机和被测电机，所述测功机和所述被测电机之间通过联轴器连接住，所述测功机电连接至测功机控制器，所述被测电机连接至被测电机控制器，所述测功机控制器和所述被测电机控制器均通过DC/DC式双向直流电源电连接至直流电源，所述测功机和所述测功机控制器还均电连接至控制/监控***，所述被测电机控制器还电连接至功率分析仪，所述测功机和所述被测电机之间还设有扭矩/速度传感器，所述扭矩/速度传感器也电连接至所述功率分析仪。
上述技术方案中，***结构采用满足不同电压级别的可回收能量共直流母线式。直流电源***把三相动力电源转整流成直流母线电压U1，直流电源***输出的U1直接输入给测功机控制器，U1即为测功机***需求的直流电压；U1经过DC/DC式双向直流电源转换成被测电机***需求的直流电压U2。根据被测电机的电压等级变换，DC/DC式双向直流电源输出电压随之改变，此电源***输出电压范围较宽，有效满足被测电机***的电压需求。因此，DC/DC式双向直流电源作为直流***中的“双向能量桥”，用于本驱动电机测试台架中，对能量进行了充分回收利用，回收的能量共直流母线供给另一个电机***使用，回馈的能量不会对电网造成任何冲击。
作为对本实用新型的优选，所述扭矩/速度传感器设置于所述联轴器上。
作为对本实用新型的优选，所述直流电源为380V高压电源。
作为对本实用新型的优选，所述扭矩/速度传感器的精度小于0.5%FS。
作为对本实用新型的优选，所述功率分析仪还电连接有用于测试电流的电流传感器。
作为对本实用新型的优选，该测试平台还包括经过所述被测电机控制器和被测电机而设置的冷却循环***。
作为对本实用新型的优选，所述冷却循环***包括恒温机。
本实用新型的有益效果：测功机和被测电机电压等级可以不一致；对发电电流不是采用以往的电阻消耗，而是被共直流母线的另一个***做功使用，节约了能源；***成本低；稳定性更高；测试的精度等更高。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
图中：1、测功机，2、被测电机，3、联轴器，10、测功机控制器，20、被测电机控制器，4、直流电源，5、控制/监控***，6、功率分析仪，7、扭矩/速度传感器，8、冷却循环***，81、恒温机，40、DC/DC式双向直流电源。
具体实施方式
以下具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例，如图1所示，一种新能源车用电机测试平台，包括测功机1和被测电机2，所述测功机1和所述被测电机2之间通过联轴器3连接住，所述测功机1电连接至测功机控制器10，所述被测电机2连接至被测电机控制器20，所述测功机控制器10和所述被测电机控制器20均通过DC/DC式双向直流电源40电连接至直流电源4，所述测功机1和所述测功机控制器10还均电连接至控制/监控***5，所述被测电机控制器20还电连接至功率分析仪6，所述测功机1和所述被测电机2之间还设有扭矩/速度传感器7，所述扭矩/速度传感器7也电连接至所述功率分析仪6。
其中，测功机1、被测电机2、联轴器3、测功机控制器10、被测电机控制器20、DC/DC式双向直流电源40、直流电源4、控制/监控***5、功率分析仪6和扭矩/速度传感器7等均可以采用现有设备。
进一步优化，所述扭矩/速度传感器7设置于所述联轴器3上；所述直流电源4为380V高压电源；所述扭矩/速度传感器7的精度小于0.5%FS；
所述功率分析仪6还电连接有用于测试电流的电流传感器；该测试平台还包括经过所述被测电机控制器20和被测电机2而设置的冷却循环***8；所述冷却循环***8包括恒温机81。
下面先做一些本申请的原理上的介绍：
本申请在兼顾了上述现有技术三个方案优点的同时摒弃了三个方案的缺点。测功机和被测电机的电压可以不一致；不管被测电机电压等级如何变化，测功机可以一直固定在测试平台上使用；而且当测功机和被测电机发电时，可以将整个***能量通过直流闭环运行，有效利用能源。
本驱动电机测试台架包含三部分，测试***、控制/监控***以及冷却***。
测试***包括：测功机以及测功机控制器，被测电机以及被测电机控制器，直流电源***，DC/DC(直流/直流)转换式双向直流电源，功率分析仪以及电流传感器。测功机通过联轴器与被测电机机械连接，为了精确检测电机的转速以及扭矩，在测功机和被测电机之间需要安装一个扭矩/速度传感器。因为新能源车的动力性经济性与电机的扭矩速度直接相关，因此在台架验证电机的转矩转速性能参数就需要很高的精度，选择精度小于0.5%FS。测功机控制器与测功机电连接，被测电机控制器与被测电机电连接。直流电源***为测功机和被测电机提供电源。为了使测功机电压可以与被测电机电压等级不一致，在直流电源***和被测电机控制器之间配备了一个DC/DC式双向直流电源，其具有自动双向运行功能，同时具有电源、负载两种特性。电流传感器检测直流母线电流以及三相电流，电流传感器、扭矩/速度传感器与功率分析仪电连接，功率分析仪根据检测的母线和三相的电压、电流、频率、功率因数等计算被测电机***的实时效率，并且对波形实时显示并对谐波进行分析。
控制/监控***包括：上位机以及控制软件。上位机通过CAN通讯接口对测试***主要部件发布指令，同时，测试***也可以通过CAN给上位机反馈控制输出结果及各***部件相关状态信息。如：上位机与高压电源、测功机控制器、被测电机控制器以及功率分析仪可以发布指令以及反馈信息。
冷却***：测功机以及测功机控制器冷却***，被测电机以及被测电机控制器冷却***。此套电机测试台架主要考核被测电机***的性能，因此测功机***冷却可以充分冷却，必须发挥出测功机的全部性能，被测电机的冷却尽量模拟整车的冷却环境，对被测电机的冷却流量、冷却温度进行严格控制。为了考核极限状态下电机的性能满足情况，采用恒温水冷机对电机和控制器的入口水温控制。
下面具体介绍一个案例;
***结构采用满足不同电压级别的可回收能量共直流母线式。直流电源***把三相380V动力电源转整流成直流母线电压U1，直流电源***输出的U1直接输入给测功机控制器，U1即为测功机***需求的直流电压；U1经过DC/DC式双向直流电源转换成被测电机***需求的直流电压U2。根据被测电机的电压等级变换，DC/DC式双向直流电源输出电压随之改变，此电源***输出电压范围较宽，有效满足被测电机***的电压需求。因此，DC/DC式双向直流电源作为直流***中的“双向能量桥”，用于本驱动电机测试台架中，对能量进行了充分回收利用，回收的能量共直流母线供给另一个电机***使用，回馈的能量不会对电网造成任何冲击。
以电机***运行测试为例：
1. 测试***、控制***、冷却***所有低压电源上电，各控制器初始化工作。
2. 冷却***恒温冷水机工作，冷却***冷却水循环工作。
3. 高压直流电源和DC/DC式双向直流电源上高压电，通过上位机给两者发送电压指令，设定高压直流电源输出电压为U1，DC/DC式双向直流电源输出电压为U2。
4. 上位机通过CAN发送速度指令speed mode给测功机，控制测功机工作在某一固定转速n，被测电机通过联轴器连接后转速也为n，当反馈给上位机速度稳定下来后，上位机发送扭矩指令torque mode给被测电机，根据
P=T*n/9550；
P——功率；
T——扭矩；
验证当前转速n下的峰值扭矩峰值转速是否满足设计要求。
5. 被测电机***冷却回路，恒温机——被测电机控制器——被测电机——恒温机。设定恒温机进入被测电机控制器入口的温度为T1，被测电机出口进入恒温机的温度为T2，则，被测电机***的散热量根据可以计算得出。
Q=Cm△T；
C——水的比热；
M——质量；
△T=T2-T1；
在测试运行过程中，若被测电机工作在电动状态，测功机工作在发电状态，电流的流向为测功机——测功机控制器——DC/DC式双向直流电源——被测电机控制器——被测电机；若测功机工作在电动状态，被测电机工作在发电状态，电流的流向为被测电机——被测电机控制器——DC/DC式双向直流电源——测功机控制器——测功机。
在整个运行中，高压直流电源***仅需要提供电路中损耗的能量，因此，此电源***容量可以较小。
在整个测试过程中，对被测电机和控制器冷却回路的建立，可以有效监测电机是否达到热平衡，电机***的瞬时散热量，电机***的性能指标是否满足设计需求。
Claims (7)
1.一种新能源车用电机测试平台，其特征在于：包括测功机（1）和被测电机（2），所述测功机（1）和所述被测电机（2）之间通过联轴器（3）连接住，所述测功机（1）电连接至测功机控制器（10），所述被测电机（2）连接至被测电机控制器（20），所述测功机控制器（10）和所述被测电机控制器（20）均通过DC/DC式双向直流电源（40）电连接至直流电源（4），所述测功机（1）和所述测功机控制器（10）还均电连接至控制/监控***（5），所述被测电机控制器（20）还电连接至功率分析仪（6），所述测功机（1）和所述被测电机（2）之间还设有扭矩/速度传感器（7），所述扭矩/速度传感器（7）也电连接至所述功率分析仪（6）。
2.根据权利要求1所述的一种新能源车用电机测试平台，其特征在于：所述扭矩/速度传感器（7）设置于所述联轴器（3）上。
3.根据权利要求1所述的一种新能源车用电机测试平台，其特征在于：所述直流电源（4）为380V高压电源。
4.根据权利要求1所述的一种新能源车用电机测试平台，其特征在于：所述扭矩/速度传感器（7）的精度小于0.5%FS。
5.根据权利要求1所述的一种新能源车用电机测试平台，其特征在于：所述功率分析仪（6）还电连接有用于测试电流的电流传感器。
6.根据权利要求1所述的一种新能源车用电机测试平台，其特征在于：该测试平台还包括经过所述被测电机控制器（20）和被测电机（2）而设置的冷却循环***（8）。
7.根据权利要求6所述的一种新能源车用电机测试平台，其特征在于：所述冷却循环***（8）包括恒温机（81）。
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