CN213414261U - 一种锂电池混合动力测试***实验研究*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种锂电池混合动力测试***实验研究***，该***包括：一待测试的混合动力模块；一与混合动力模块连接的测试负载模块，测试负载模块用于模拟无人机飞行需求，以及一分别与混合动力模块和测试负载模块连接的试验控制模块，试验控制模块接收测试负载模块发出的飞行需求信号，对待检测的混合动力模块发出控制指令。本实用新型的测试负载模块对无人机进行需求模拟，并对锂电池以及发动机ISG一体机的工作情况，进行数据采集、监视和记录。试验控制模块结合整个混合动力模块的工作状况将其转换成针对锂电池以及发动机ISG一体机的控制指令，控制和调整整个动力***的运行状况；混合动力模块是本试验研究***的试验对象。
Description
技术领域
本实用新型涉及混合动力技术领域，具体涉及一种锂电池混合动力测试***实验研究***。
背景技术
航空锂电池混合动力***是一种新型的多旋翼航空动力***，它是由传统内燃机ISG发电机与锂电池混合的动力***。它与传统的电动力航空动力相比，既保留了电动力***的优势，又避免了纯电***能量密度低的致命缺点。
锂电池混合动力***并非只在设计概念阶段，整个***的研发是一项非常***，复杂的过程。与传统的航空动力***的研发工作类似，通常是包括设计，模拟计算，试验。在进行基于动力***试验的研发动作时，必须首先具备一种可行，实用，性能稳定，测试精准的锂电池混合动力***试验***。
传统的内燃机发动机试验台架是针对内燃机的。这些的工作测试对象均为机械的装置。只针对发动机的功率，扭矩，油耗，转速等方面的性能测试。然而，新型的锂电池混合动力***，它无论是结构还是形式上与传统的动力***有着明显不同，锂电池混合动力******是基于电力电子设备的，所以不可能将传统发动机的试验台架应用到锂电池混合动力的试验开发当中，必须针对新型的锂电池混合动力***的特点，重新研发一套航空用锂电池混合动力试验***。
发明内容
有鉴于此，本实用新型提供一种锂电池混合动力测试***实验研究***，实现对锂电池混合动力的测试。
本实用新型提供一种锂电池混合动力测试***实验研究***，该***包括：
一待测试的混合动力模块；
一与混合动力模块连接的测试负载模块，测试负载模块用于模拟无人机飞行需求，以及
一分别与混合动力模块和测试负载模块连接的试验控制模块，试验控制模块接收测试负载模块发出的飞行需求信号，对待检测的混合动力模块发出控制指令。
优选地，试验控制模块包括一控制器以及一上位机，控制器分别与混合动力模块以及上位机连接，用于接收上位机的控制指令，同时向混合动力***发送控制指令。
优选地，试验控制模块还包括一通讯单元，控制器通过通讯单元分别与混合动力模块以及上位机连接。
优选地，通讯单元为CAN通讯网络。
优选地，控制器采用芯片STM32F105LQFP64。
优选地，CAN通讯网络包括一与控制器连接的CAN收发器，CAN收发器采用芯片TJA1050TCM。
优选地，混合动力模块包括一锂电池动力模块以及一与锂电池动力模块连接的发动机ISG一体机动力模块，锂电池动力模块和发动机ISG一体机动力模块与测试负载模块连接。
优选地，锂电池动力模块包括一锂电池以及与锂电池连接的电池管理单元；电池管理单元通过第一CAN收发单元与试验控制模块连接。
优选地，发动机ISG一体机动力模块包括一发动机ISG一体机以及与发动机ISG一体机连接的ECU单元；ECU单元通过第二CAN收发单元与试验控制模块连接。
优选地，该***还包括一电源模块，用于为整个***供电。
本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型的测试负载模块对无人机启动，起飞，巡航，最大航速工况，瞬时最大功率工况，降落等工况进行需求模拟，并对锂电池以及发动机ISG一体机的工作情况，进行数据采集、监视和记录。试验控制模块结合整个混合动力模块的工作状况将其转换成针对锂电池以及发动机ISG一体机的控制指令，控制和调整整个动力***的运行状况；混合动力模块是本试验研究***的试验对象。
附图说明
图1是本实用新型的锂电池混合动力测试***实验研究***结构框图；
图2是本实用新型的锂电池混合动力测试***实验研究***的具体的结构示意图；
图3是本实用新型的控制器的电路原理图；
图4是本实用新型的CAN通讯网络的电路原理图；
图5是本实用新型的电源模块的的电路原理图。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。
如图1所示，本实用新型提供一种锂电池混合动力测试***实验研究***，该***包括：一待测试的混合动力模块；一与混合动力模块连接的测试负载模块，测试负载模块用于模拟无人机飞行需求，以及一分别与混合动力模块和测试负载模块连接的试验控制模块，试验控制模块接收测试负载模块发出的飞行需求信号，对待检测的混合动力模块发出控制指令。
在本实用新型中，混合动力模块为试验的对象，混合动力模块包括一锂电池动力模块以及一与锂电池动力模块连接的发动机ISG一体机动力模块，其中锂电池动力模块包括至少包括一锂电池以及一BMS单元，发动机ISG一体机动力模块至少包括一发动机ISG一体机以及ECU单元；在测试的过程中，BMS单元和ECU单元分别根据接收的指令对锂电池以及发动机ISG一体机的运行进行控制，锂电池以及发动机ISG一体机与测试负载模块连接，是测试负载模块的驱动力。
本实用新型的测试负载模块一方面对飞行模式进行模拟，并对混合动力模块的运行状态进行监测，试验控制模块是整个混合动力***的控制核心，接收负载***发出的飞行需求信号，对混合动力模块发出控制指令，控制调整整个动力***的运行情况。
进一步地，如图2所示，在本实用新型的一个具体的实施例中，试验控制模块包括一控制器以及一上位机，控制器分别与混合动力模块以及上位机连接，具体的，控制器分别与BMS单元和ECU单元连接，控制器接收上位机的控制指令，同时向混合动力***发送控制指令。
试验控制模块还包括一通讯单元，控制器通过通讯单元分别与混合动力模块以及上位机连接。
在本实用新型的一个具体的实施例中，如图3和图4所示，控制器采用芯片STM32F105LQFP64，通讯单元为CAN通讯网络，CAN通讯网络包括一与控制器连接的CAN收发器，CAN收发器采用芯片TJA1050TCM。
具体的，控制器芯片STM32F105LQFP64的引脚PB12和PB13分别与CAN收发器芯片TJA1050TCM的引脚RXD和引脚TXD连接，通过CAN收发器芯片TJA1050TCM分别与上位机以及BMS单元和ECU单元连接。
进一步地，在该实施例中，BMS单元为芯片U36，ECU单元为芯片U12，CAN收发器芯片TJA1050TCM分别和芯片U36和芯片U12的CAN收发引脚连接；其中ECU单元通过一发动机驱动芯片U37连接发动机ISG一体机，驱动发动机ISG一体机运行。
进一步地，在该实施例中，上位机为一台架控制器U38，CAN收发器芯片TJA1050TCM与台架控制器U38的CAN收发引脚连接。
该实施例中，上位机首先接收测试负载模块发送的飞行需求信号，然后通过CAN网络向控制器发送控制指令，控制器根据接收的指令控制锂电池以及发动机ISG一体机的开启以及关闭。
在本实用新型的又一个具体的实施例中，测试负载模块一方面对无人机的飞行需求进行模拟，另一方面对锂电池动力模块和发动机ISG一体机动力模块的工作情况进行数据采集、监视和记录。
具体的，测试负载模块至少包括一测功单元，该测功单元一方面与锂电池以及发动机ISG一体机连接，其中锂电池以及发动机ISG一体机对该测功单元提供驱动力，该测功单元采用航空用测功机，对无人机的飞行需求进行模拟；该测功单元另一方面与台架控制器U38通过CAN网络连接，向台架控制器U38传输飞行需求，其中，台架控制器U38接收该飞行需求，根据预先设计好的飞行需求的参数，向控制器发送控制指令，具体测功单元可以模拟但不限于无人机启动、起飞、巡航、最大航速工况、瞬时最大功率工况、降落等工况。
测试负载模块还至少包括分布于锂电池动力模块和发动机ISG一体机动力模块的电流传感器、电压传感器以及电功率传感器，分别采集锂电池动力模块和发动机ISG一体机动力模块的电流、电压以及电功率；具体的，电流传感器、电压传感器以及电功率传感器分别通过信号处理单元与台架控制器U38连接，信号处理单元分别对电流传感器、电压传感器以及电功率传感器的信号进行处理，并传输给台架控制器U38进行记录以及分析。
如图5所示。本实用新型的一个具体的实施例中，还包括一电源模块，该电源模块分别与混合动力模块、测试负载模块以及试验控制模块连接，用于为整个***供电。
具体的，该电源模块分别为***提供12V、5V以及3.3V电压。
本实用新型的测试负载模块对无人机启动，起飞，巡航，最大航速工况，瞬时最大功率工况，降落等工况进行需求模拟，并对锂电池以及发动机ISG一体机的工作情况，进行数据采集、监视和记录。试验控制模块结合整个混合动力模块的工作状况将其转换成针对锂电池以及发动机ISG一体机的控制指令，控制和调整整个动力***的运行状况；混合动力模块是本试验研究***的试验对象。
具体的，试验控制模块收来自测试负载模块的飞行需求的信号，根据自身设计的控制策略向ECU单元和BMS单元发出启动，停机以及电功率的需求。台架控制器根据航空运行工况需求来控制测试负载模块的运行，使发动机ISG一体机以及锂电池在预先定义好的工况下运转，以达到对混合动力模块的***动力性和***效率的测试评价，同时也能分别针对发动机ISG一体机和锂电池进行测试评价以及优化工作。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种锂电池混合动力测试***实验研究***，其特征在于：该***包括：
一待测试的混合动力模块；
一与混合动力模块连接的测试负载模块，测试负载模块用于模拟无人机飞行需求，以及
一分别与混合动力模块和测试负载模块连接的试验控制模块，试验控制模块接收测试负载模块发出的飞行需求信号，对待检测的混合动力模块发出控制指令。
2.根据权利要求1所述的锂电池混合动力测试***实验研究***，其特征在于：试验控制模块包括一控制器以及一上位机，控制器分别与混合动力模块以及上位机连接，用于接收上位机的控制指令，同时向混合动力***发送控制指令。
3.根据权利要求2所述的锂电池混合动力测试***实验研究***，其特征在于：试验控制模块还包括一通讯单元，控制器通过通讯单元分别与混合动力模块以及上位机连接。
4.根据权利要求3所述的锂电池混合动力测试***实验研究***，其特征在于：通讯单元为CAN通讯网络。
5.根据权利要求4所述的锂电池混合动力测试***实验研究***，其特征在于：控制器采用芯片STM32F105LQFP64。
6.根据权利要求1所述的锂电池混合动力测试***实验研究***，其特征在于：CAN通讯网络包括一与控制器连接的CAN收发器，CAN收发器采用芯片TJA1050TCM。
7.根据权利要求1所述的锂电池混合动力测试***实验研究***，其特征在于：混合动力模块包括一锂电池动力模块以及一与锂电池动力模块连接的发动机ISG一体机动力模块，锂电池动力模块和发动机ISG一体机动力模块与测试负载模块连接。
8.根据权利要求7所述的锂电池混合动力测试***实验研究***，其特征在于：锂电池动力模块包括一锂电池以及与锂电池连接的电池管理单元；电池管理单元通过第一CAN收发单元与试验控制模块连接。
9.根据权利要求7所述的锂电池混合动力测试***实验研究***，其特征在于：发动机ISG一体机动力模块包括一发动机ISG一体机以及与发动机ISG一体机连接的ECU单元；ECU单元通过第二CAN收发单元与试验控制模块连接。
10.根据权利要求1所述的锂电池混合动力测试***实验研究***，其特征在于：锂电池混合动力测试***实验研究***还包括一电源模块。
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| CN202021706882.0U CN213414261U (zh) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | 一种锂电池混合动力测试***实验研究*** |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202021706882.0U CN213414261U (zh) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | 一种锂电池混合动力测试***实验研究*** |
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| CN213414261U true CN213414261U (zh) | 2021-06-11 |
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Family Applications (1)
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| CN202021706882.0U Active CN213414261U (zh) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | 一种锂电池混合动力测试***实验研究*** |
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|---|---|
| CN (1) | CN213414261U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116184097A (zh) * | 2023-04-26 | 2023-05-30 | 深圳市好盈科技股份有限公司 | 模拟工况的测试平台 |
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2020
- 2020-08-17 CN CN202021706882.0U patent/CN213414261U/zh active Active
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