專利名稱：一種電動汽車用驅(qū)動電機(jī)試驗平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車用驅(qū)動電機(jī)，具體涉及一種電動汽車用驅(qū)動電機(jī)試驗平臺。
背景技術(shù)：
當(dāng)前人類越發(fā)面臨著能源危機(jī)和環(huán)境污染兩大問題，作為具有零排放、低噪音、低碳環(huán)保等特點的電動汽車產(chǎn)業(yè)正在高速發(fā)展，節(jié)能環(huán)保的電動汽車逐漸走進(jìn)人們的生活。 而目前作為電動汽車核心零部件的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)無論在產(chǎn)品設(shè)計階段或是產(chǎn)品生產(chǎn)階段都需要接受各種試驗項目的考核實驗，一套能夠在實驗室環(huán)境下高效實用的電動汽車用電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)試驗平臺具有重要作用。而目前，在相關(guān)行業(yè)內(nèi)還沒有對上述電動汽車用電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)實驗室環(huán)境下的專業(yè)檢測試驗平臺，以往的試驗過程中普遍存在效率差、試驗過程不可控、無法進(jìn)行試驗追溯、占用大量人力資源及空間資源、消耗大量電能的弊端，不符合節(jié)能環(huán)保的時代要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對行業(yè)內(nèi)現(xiàn)階段電動汽車用驅(qū)動電機(jī)在試驗方法及試驗裝置所存在的各種問題及缺陷，提出一種高效節(jié)能、便捷實用、易于操作的試驗平臺，以實現(xiàn)在實驗室環(huán)境下對電動汽車用驅(qū)動電機(jī)機(jī)組的多項復(fù)雜試驗考核。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種電動汽車用驅(qū)動電機(jī)試驗平臺，包括上位機(jī)控制系統(tǒng)和地面硬件系統(tǒng)，所述上位機(jī)控制系統(tǒng)包括一臺計算機(jī)、控制軟件和CAN網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備，所述地面硬件系統(tǒng)包括兩臺驅(qū)動電機(jī)、供電電源和檢測模塊，所述兩臺驅(qū)動電機(jī)按背靠背的方式通過聯(lián)軸器進(jìn)行連接安裝，所述計算機(jī)通過CAN網(wǎng)絡(luò)與所述兩臺驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的電機(jī)控制器通訊，控制其中一臺電機(jī)工作在速度環(huán)狀態(tài)，另一臺工作在轉(zhuǎn)矩環(huán)狀態(tài)；所述檢測模塊用于檢測電機(jī)試驗參數(shù)，通過CAN網(wǎng)絡(luò)反饋給計算機(jī)控制軟件。所述兩臺電機(jī)的逆變器采用共母線方式連接，所述工作在轉(zhuǎn)矩環(huán)制動模式下的電機(jī)所發(fā)的電能回饋逆變器母線再次利用，電網(wǎng)僅補(bǔ)充兩臺電機(jī)的能量損耗。所述供電電源為大功率直流穩(wěn)壓電源，正負(fù)極之間設(shè)有IGBT和功率電阻。計算機(jī)控制軟件通過CAN通訊網(wǎng)絡(luò)向地面硬件系統(tǒng)中的兩個電機(jī)控制器同時發(fā)送控制指令，同時接收反饋信息并顯示；并加載實際車輛運行工況數(shù)據(jù)文件控制驅(qū)動電機(jī)模擬實際工況運行。所述檢測模塊檢測到試驗電機(jī)嚴(yán)重超溫，過電流輸出等嚴(yán)重故障時，通過CAN網(wǎng)絡(luò)反饋到控制軟件，控制軟件即刻控制電機(jī)停機(jī)。本發(fā)明的有益效果在于
采用雙機(jī)組背靠背試驗，同時采用共母線連接進(jìn)行能量回收，有效節(jié)省了試驗用地和電能；
電源之間設(shè)有限壓泄流用的IGBT和功率電阻，實驗過程更加安全、可靠；
3利用上位機(jī)控制系統(tǒng)控制及模擬整車實際運行工況功能，所進(jìn)行試驗具備可追溯性及可還原性等特點。


圖1為本發(fā)明試驗系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖； 圖2為上位機(jī)軟件控制流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
來進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖1所示，一種電動汽車用驅(qū)動電機(jī)試驗平臺，包括上位機(jī)控制系統(tǒng)和地面硬件系統(tǒng)，在虛線框所包含范圍內(nèi)的為地面硬件，其余部分為上位機(jī)軟件；所述上位機(jī)控制系統(tǒng)包括一臺計算機(jī)、控制軟件和CAN網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備，所述地面硬件系統(tǒng)包括兩臺驅(qū)動電機(jī)、 供電電源和檢測模塊，所述兩臺驅(qū)動電機(jī)按背靠背的方式通過聯(lián)軸器進(jìn)行連接安裝，所述計算機(jī)通過CAN網(wǎng)絡(luò)與所述兩臺驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的電機(jī)控制器MC1、MC2通訊，控制其中一臺電機(jī)Ml工作在速度環(huán)狀態(tài)，另一臺電機(jī)M2工作在轉(zhuǎn)矩環(huán)狀態(tài)；所述檢測模塊用于檢測電機(jī)試驗參數(shù)，通過CAN網(wǎng)絡(luò)反饋給計算機(jī)控制軟件。所述兩臺電機(jī)的逆變器采用共母線方式連接，所述工作在轉(zhuǎn)矩環(huán)制動模式下的電機(jī)所發(fā)的電能回饋逆變器母線再次利用，電網(wǎng)僅補(bǔ)充兩臺電機(jī)的能量損耗。當(dāng)任意一臺電機(jī)工作在制動狀態(tài)時，制動能量通過控制器母線回饋至直流電源輸入側(cè)，重新被工作在牽引狀態(tài)機(jī)組利用進(jìn)行拖動工作，故外部直流電源只需補(bǔ)充試驗機(jī)組損耗部分電能即可，極大降低了試驗過程中的電能消耗，實現(xiàn)試驗過程節(jié)能高效。所述供電電源為大功率直流穩(wěn)壓電源DC，正負(fù)極之間設(shè)有IGBT和功率電阻，當(dāng)電壓過高時，使IGBT導(dǎo)通，通過電阻將過壓能量消耗掉，保障試驗安全高效。在進(jìn)行普通試驗時，試驗人員首先通過上位機(jī)控制軟件控制速度環(huán)電機(jī)按照目標(biāo)轉(zhuǎn)速啟動，待啟動完成后，轉(zhuǎn)矩環(huán)電機(jī)被速度環(huán)電機(jī)拖動按照相同方向旋轉(zhuǎn)，控制轉(zhuǎn)矩環(huán)電機(jī)按照目標(biāo)轉(zhuǎn)矩及旋轉(zhuǎn)方向工作，通過上述手動控制方法，可實現(xiàn)兩臺電機(jī)不同工作狀態(tài)間的切換(牽引或制動)，實現(xiàn)測試電動汽車用驅(qū)動電機(jī)不同狀態(tài)下特性輸出性能的目的。計算機(jī)上位機(jī)軟件通過CAN通訊網(wǎng)絡(luò)向地面硬件系統(tǒng)中的兩個電機(jī)控制器同時發(fā)送控制指令，同時接收反饋信息并顯示；并加載實際車輛運行工況數(shù)據(jù)文件控制驅(qū)動電機(jī)模擬實際工況運行。所述檢測模塊檢測到試驗電機(jī)嚴(yán)重超溫，過電流輸出等嚴(yán)重故障時，通過CAN網(wǎng)絡(luò)反饋到控制軟件，控制軟件即刻控制電機(jī)停機(jī)。在進(jìn)行電動汽車用驅(qū)動電機(jī)耐久性試驗時，電機(jī)啟動完成后，可通過上位機(jī)軟件讀取實際車輛運行工況數(shù)據(jù)文件，按照所讀取數(shù)據(jù)時間節(jié)點連續(xù)發(fā)送目標(biāo)控制指令，具體為向速度環(huán)電機(jī)發(fā)送目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令，向轉(zhuǎn)矩環(huán)電機(jī)發(fā)送目標(biāo)轉(zhuǎn)矩指令，自動控制兩套機(jī)組按照目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)工作而過程不需要進(jìn)行人為干預(yù)設(shè)置。上述機(jī)組耐久性試驗過程在機(jī)組啟動后可實現(xiàn)完全自動化，只需一名試驗人員進(jìn)行現(xiàn)場安全督導(dǎo)，大大降低了試驗人力資源投入，提高試驗效率。計算機(jī)控制軟件通過CAN網(wǎng)絡(luò)向地面硬件系統(tǒng)中的兩個電機(jī)控制器同時發(fā)送控制指令，并同時接收反饋信息，具體軟件控制過程如圖2所示軟件開始工作，先通過CAN網(wǎng)絡(luò)建立與硬件系統(tǒng)之間的聯(lián)系，接著設(shè)置電機(jī)運行模式、電機(jī)運行參數(shù)、加載電機(jī)工況文件控制電機(jī)運行，并接收檢測模塊檢測到的電機(jī)實際參數(shù)，如發(fā)生故障，則處理故障控制電機(jī)停機(jī)，直到故障修復(fù)。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不超出本發(fā)明精神的前提下所作的修改，均應(yīng)視為在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍，具體視其權(quán)利要求書而定。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車用驅(qū)動電機(jī)試驗平臺，包括上位機(jī)控制系統(tǒng)和地面硬件系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)控制系統(tǒng)包括一臺計算機(jī)、控制軟件和CAN網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備，所述地面硬件系統(tǒng)包括兩臺驅(qū)動電機(jī)、供電電源和檢測模塊，所述兩臺驅(qū)動電機(jī)按背靠背的方式通過聯(lián)軸器進(jìn)行連接安裝，所述計算機(jī)通過CAN網(wǎng)絡(luò)與所述兩臺驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的電機(jī)控制器通訊，控制其中一臺電機(jī)工作在速度環(huán)狀態(tài)，另一臺工作在轉(zhuǎn)矩環(huán)狀態(tài)；所述檢測模塊用于檢測電機(jī)試驗參數(shù)，通過CAN網(wǎng)絡(luò)反饋給計算機(jī)控制軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電動汽車用驅(qū)動電機(jī)試驗平臺，其特征在于，所述兩臺電機(jī)的逆變器采用共母線方式連接，所述工作在轉(zhuǎn)矩環(huán)制動模式下的電機(jī)所發(fā)的電能回饋逆變器母線再次利用，電網(wǎng)僅補(bǔ)充兩臺電機(jī)的能量損耗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種電動汽車用驅(qū)動電機(jī)試驗平臺，其特征在于，所述供電電源為大功率直流穩(wěn)壓電源，正負(fù)極之間設(shè)有IGBT和功率電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電動汽車用驅(qū)動電機(jī)試驗平臺，其特征在于，計算機(jī)控制軟件通過CAN通訊網(wǎng)絡(luò)向地面硬件系統(tǒng)中的兩個電機(jī)控制器同時發(fā)送控制指令，同時接收反饋信息并顯示；并加載實際車輛運行工況數(shù)據(jù)文件控制驅(qū)動電機(jī)模擬實際工況運行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電動汽車用驅(qū)動電機(jī)試驗平臺，其特征在于，所述檢測模塊檢測到試驗電機(jī)嚴(yán)重超溫，過電流輸出等嚴(yán)重故障時，通過CAN網(wǎng)絡(luò)反饋到控制軟件，控制軟件即刻控制電機(jī)停機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動汽車用驅(qū)動電機(jī)試驗平臺，包括上位機(jī)控制系統(tǒng)和地面硬件系統(tǒng)，所述上位機(jī)控制系統(tǒng)包括一臺計算機(jī)、控制軟件和CAN網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備，所述地面硬件系統(tǒng)包括兩臺驅(qū)動電機(jī)、供電電源和檢測模塊，所述兩臺驅(qū)動電機(jī)按背靠背的方式通過聯(lián)軸器進(jìn)行連接安裝，所述計算機(jī)通過CAN網(wǎng)絡(luò)與所述兩臺驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的電機(jī)控制器通訊，控制其中一臺電機(jī)工作在速度環(huán)狀態(tài)，另一臺工作在轉(zhuǎn)矩環(huán)狀態(tài)；所述檢測模塊用于檢測電機(jī)試驗參數(shù)，通過CAN網(wǎng)絡(luò)反饋給計算機(jī)控制軟件。
文檔編號G01R31/34GK102520356SQ201210002969
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者劉毅, 楊洪波, 王征宇, 王志民, 陳建明 申請人:湖南南車時代電動汽車股份有限公司