技術(shù)丨電動(dòng)汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)臺(tái)架試驗(yàn)研究


為什么進(jìn)行電動(dòng)汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的臺(tái)架試驗(yàn)研究?
電動(dòng)汽車(chē)具有零排放、能量轉(zhuǎn)換效率高等有點(diǎn),已成為世界汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的主流,其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程飛速發(fā)展;同時(shí),電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)的法律法規(guī)及整車(chē)性能對(duì)零部件技術(shù)要求日益提高,對(duì)汽車(chē)動(dòng)力總成的性能測(cè)試要求也越來(lái)越嚴(yán)格。電動(dòng)汽車(chē)車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成的關(guān)鍵零部件之一,其性能參數(shù)、控制精度和可靠性直接影響整車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性,臺(tái)架試驗(yàn)不僅能夠?qū)崟r(shí)精確測(cè)量電機(jī)系統(tǒng)的性能參數(shù),而且能夠?qū)ζ淇刂茀?shù)進(jìn)行在線(xiàn)標(biāo)定測(cè)量;基于A(yíng)VL臺(tái)架,試驗(yàn)過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)整車(chē)道路循環(huán)測(cè)試工況的模擬,從而縮短其開(kāi)發(fā)測(cè)試周期、降低開(kāi)發(fā)測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)與成本;因此,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的臺(tái)架試驗(yàn)研究的必要性日益凸顯。
電機(jī)系統(tǒng)臺(tái)架試驗(yàn)的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)
第一階段為臺(tái)架功能模塊構(gòu)建與搭建。電機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)架的功能模塊主要包括AVL電力測(cè)功機(jī)系統(tǒng)、電池模擬器、功率分析儀、被測(cè)電機(jī)系統(tǒng)。


第二階段為臺(tái)架測(cè)量數(shù)據(jù)同步集成控制。要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)系統(tǒng)性能參數(shù)的全面有效分析,必須保證不同設(shè)備所測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和同步性;因此,采用高速通訊總線(xiàn)將電池模擬器、功率分析儀所測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一集成到臺(tái)架軟件控制系統(tǒng),通過(guò)軟件控制系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)所有測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步測(cè)量與記錄,可以保證數(shù)據(jù)的時(shí)效一致性。

第三階段是基于電機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)架,完成電機(jī)系統(tǒng)的性能參數(shù)測(cè)試,性能參數(shù)測(cè)試內(nèi)容主要包括:轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性、功率-轉(zhuǎn)速特性、效率特性。針對(duì)電機(jī)系統(tǒng)的性能參數(shù)測(cè)試,臺(tái)架的控制模式應(yīng)與電機(jī)控制器的控制模式相匹配。
效率特性測(cè)試中,在不同轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩點(diǎn),將電池模擬器輸出的直流功率Pdc、功率分析儀測(cè)量所測(cè)電機(jī)控制器交流輸出功率Pac、測(cè)功機(jī)測(cè)量所得機(jī)械功率P同步上傳至PUMA Open自控系統(tǒng),根據(jù)公式1~公式3可分別計(jì)算出電機(jī)控制器效率ηc、電機(jī)效率ηm以及電機(jī)系統(tǒng)效率η。

第四階段是對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的處理與分析?;谠囼?yàn)臺(tái)架同步記錄的關(guān)鍵數(shù)據(jù)完成電機(jī)控制器、電機(jī)本體以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的效率計(jì)算。



圖8轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性、功率-轉(zhuǎn)速特性、效率特性
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