專利名稱：一種電動汽車用驅動電機試驗平臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及電動汽車用驅動電機，具體涉及一種電動汽車用驅動電機試驗平臺。
背景技術：
當前人類越發面臨著能源危機和環境污染兩大問題，作為具有零排放、低噪音、低碳環保等特點的電動汽車產業正在高速發展，節能環保的電動汽車逐漸走進人們的生活。 而目前作為電動汽車核心零部件的電機驅動系統無論在產品設計階段或是產品生產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境下高效實用的電動汽車用電機驅動系統試驗平臺具有重要作用。而目前，在相關行業內還沒有對上述電動汽車用電機驅動系統實驗室環境下的專業檢測試驗平臺，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，不符合節能環保的時代要求。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對行業內現階段電動汽車用驅動電機在試驗方法及試驗裝置所存在的各種問題及缺陷，提出一種高效節能、便捷實用、易于操作的試驗平臺，以實現在實驗室環境下對電動汽車用驅動電機機組的多項復雜試驗考核。本發明采用的技術方案是
一種電動汽車用驅動電機試驗平臺，包括上位機控制系統和地面硬件系統，所述上位機控制系統包括一臺計算機、控制軟件和CAN網絡通訊設備，所述地面硬件系統包括兩臺驅動電機、供電電源和檢測模塊，所述兩臺驅動電機按背靠背的方式通過聯軸器進行連接安裝，所述計算機通過CAN網絡與所述兩臺驅動電機系統的電機控制器通訊，控制其中一臺電機工作在速度環狀態，另一臺工作在轉矩環狀態；所述檢測模塊用于檢測電機試驗參數，通過CAN網絡反饋給計算機控制軟件。所述兩臺電機的逆變器采用共母線方式連接，所述工作在轉矩環制動模式下的電機所發的電能回饋逆變器母線再次利用，電網僅補充兩臺電機的能量損耗。所述供電電源為大功率直流穩壓電源，正負極之間設有IGBT和功率電阻。計算機控制軟件通過CAN通訊網絡向地面硬件系統中的兩個電機控制器同時發送控制指令，同時接收反饋信息并顯示；并加載實際車輛運行工況數據文件控制驅動電機模擬實際工況運行。所述檢測模塊檢測到試驗電機嚴重超溫，過電流輸出等嚴重故障時，通過CAN網絡反饋到控制軟件，控制軟件即刻控制電機停機。本發明的有益效果在于
采用雙機組背靠背試驗，同時采用共母線連接進行能量回收，有效節省了試驗用地和電能；
電源之間設有限壓泄流用的IGBT和功率電阻，實驗過程更加安全、可靠；
3利用上位機控制系統控制及模擬整車實際運行工況功能，所進行試驗具備可追溯性及可還原性等特點。


圖1為本發明試驗系統組成結構圖； 圖2為上位機軟件控制流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
來進一步闡述本發明。如圖1所示，一種電動汽車用驅動電機試驗平臺，包括上位機控制系統和地面硬件系統，在虛線框所包含范圍內的為地面硬件，其余部分為上位機軟件；所述上位機控制系統包括一臺計算機、控制軟件和CAN網絡通訊設備，所述地面硬件系統包括兩臺驅動電機、 供電電源和檢測模塊，所述兩臺驅動電機按背靠背的方式通過聯軸器進行連接安裝，所述計算機通過CAN網絡與所述兩臺驅動電機系統的電機控制器MC1、MC2通訊，控制其中一臺電機Ml工作在速度環狀態，另一臺電機M2工作在轉矩環狀態；所述檢測模塊用于檢測電機試驗參數，通過CAN網絡反饋給計算機控制軟件。所述兩臺電機的逆變器采用共母線方式連接，所述工作在轉矩環制動模式下的電機所發的電能回饋逆變器母線再次利用，電網僅補充兩臺電機的能量損耗。當任意一臺電機工作在制動狀態時，制動能量通過控制器母線回饋至直流電源輸入側，重新被工作在牽引狀態機組利用進行拖動工作，故外部直流電源只需補充試驗機組損耗部分電能即可，極大降低了試驗過程中的電能消耗，實現試驗過程節能高效。所述供電電源為大功率直流穩壓電源DC，正負極之間設有IGBT和功率電阻，當電壓過高時，使IGBT導通，通過電阻將過壓能量消耗掉，保障試驗安全高效。在進行普通試驗時，試驗人員首先通過上位機控制軟件控制速度環電機按照目標轉速啟動，待啟動完成后，轉矩環電機被速度環電機拖動按照相同方向旋轉，控制轉矩環電機按照目標轉矩及旋轉方向工作，通過上述手動控制方法，可實現兩臺電機不同工作狀態間的切換(牽引或制動)，實現測試電動汽車用驅動電機不同狀態下特性輸出性能的目的。計算機上位機軟件通過CAN通訊網絡向地面硬件系統中的兩個電機控制器同時發送控制指令，同時接收反饋信息并顯示；并加載實際車輛運行工況數據文件控制驅動電機模擬實際工況運行。所述檢測模塊檢測到試驗電機嚴重超溫，過電流輸出等嚴重故障時，通過CAN網絡反饋到控制軟件，控制軟件即刻控制電機停機。在進行電動汽車用驅動電機耐久性試驗時，電機啟動完成后，可通過上位機軟件讀取實際車輛運行工況數據文件，按照所讀取數據時間節點連續發送目標控制指令，具體為向速度環電機發送目標轉速指令，向轉矩環電機發送目標轉矩指令，自動控制兩套機組按照目標狀態進行連續工作而過程不需要進行人為干預設置。上述機組耐久性試驗過程在機組啟動后可實現完全自動化，只需一名試驗人員進行現場安全督導，大大降低了試驗人力資源投入，提高試驗效率。計算機控制軟件通過CAN網絡向地面硬件系統中的兩個電機控制器同時發送控制指令，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網絡建立與硬件系統之間的聯系，接著設置電機運行模式、電機運行參數、加載電機工況文件控制電機運行，并接收檢測模塊檢測到的電機實際參數，如發生故障，則處理故障控制電機停機，直到故障修復。 本領域普通技術人員在不超出本發明精神的前提下所作的修改，均應視為在本發明的保護范圍之內，本發明的保護范圍，具體視其權利要求書而定。
權利要求
1.一種電動汽車用驅動電機試驗平臺，包括上位機控制系統和地面硬件系統，其特征在于，所述上位機控制系統包括一臺計算機、控制軟件和CAN網絡通訊設備，所述地面硬件系統包括兩臺驅動電機、供電電源和檢測模塊，所述兩臺驅動電機按背靠背的方式通過聯軸器進行連接安裝，所述計算機通過CAN網絡與所述兩臺驅動電機系統的電機控制器通訊，控制其中一臺電機工作在速度環狀態，另一臺工作在轉矩環狀態；所述檢測模塊用于檢測電機試驗參數，通過CAN網絡反饋給計算機控制軟件。
2.根據權利要求1所述一種電動汽車用驅動電機試驗平臺，其特征在于，所述兩臺電機的逆變器采用共母線方式連接，所述工作在轉矩環制動模式下的電機所發的電能回饋逆變器母線再次利用，電網僅補充兩臺電機的能量損耗。
3.根據權利要求1或2所述一種電動汽車用驅動電機試驗平臺，其特征在于，所述供電電源為大功率直流穩壓電源，正負極之間設有IGBT和功率電阻。
4.根據權利要求1所述一種電動汽車用驅動電機試驗平臺，其特征在于，計算機控制軟件通過CAN通訊網絡向地面硬件系統中的兩個電機控制器同時發送控制指令，同時接收反饋信息并顯示；并加載實際車輛運行工況數據文件控制驅動電機模擬實際工況運行。
5.根據權利要求1所述一種電動汽車用驅動電機試驗平臺，其特征在于，所述檢測模塊檢測到試驗電機嚴重超溫，過電流輸出等嚴重故障時，通過CAN網絡反饋到控制軟件，控制軟件即刻控制電機停機。
全文摘要
本發明公開了一種電動汽車用驅動電機試驗平臺，包括上位機控制系統和地面硬件系統，所述上位機控制系統包括一臺計算機、控制軟件和CAN網絡通訊設備，所述地面硬件系統包括兩臺驅動電機、供電電源和檢測模塊，所述兩臺驅動電機按背靠背的方式通過聯軸器進行連接安裝，所述計算機通過CAN網絡與所述兩臺驅動電機系統的電機控制器通訊，控制其中一臺電機工作在速度環狀態，另一臺工作在轉矩環狀態；所述檢測模塊用于檢測電機試驗參數，通過CAN網絡反饋給計算機控制軟件。
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 優先權日2012年1月6日
發明者劉毅, 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