[发明专利]汽车电量平衡室内台架试验装置及其试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车电器系统试验装置和方法，具体的是涉及一种用于验证整车电器系统，包括发电机、蓄电池及各种车用用电设备之间的输入输出电量是否达到平衡的汽车电量平衡室内台架试验装置及其试验方法。

背景技术

整车电量平衡是车辆电器系统的电量平衡的简称，是指汽车交流发电机、蓄电池和其他各种用电设备之间的电能产生与消耗的相互制约关系。

由于汽车电器系统日趋复杂，在新的车型的开发过程中，为了对汽车电器系统在各种运转工况是否达到电量平衡的状态进行评价，必须采用一定的手段对车用电器的电量平衡与否进行验证。目前的整车电量平衡的研究和试验手段主要是在新车电器系统定义阶段通过理论分析和经验公式获取交流发电机和蓄电池的额定性能参数，再在整车试制装配和试验阶段通过大量的道路试验对各种工况下整车电量是否平衡的状态进行试验和评价，该设计流程和试验方法在整车厂应用广泛。但是，随着整车厂产品更新周期的不断缩小和产品越来越趋于多样化，如果对每一款车型都重复进行理论计算和道路试验，不仅试验操作过程复杂、烦琐，还需要耗费大量的人工、能源和车辆成本。而且在道路试验过程中试验人员对各项测试指标操作上的随意性很大，会影响到试验数据的准确性。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有技术采用道路人工试验的缺陷和不足，而提出一种汽车电量平衡室内台架试验装置，它可有效地减少了汽车试验人员的劳动消耗、时间和能源消耗，适应车型广泛，测试项目多，数据处理快，且测试数据准确，精度高。

本发明的另外一个目的是针对现有技术对各种工况的试验操作复杂等缺陷和不足，而提供一种通过汽车电量平衡室内台架试验装置来测试汽车交流发电机、蓄电池和其他各种用电设备之间的电能产生与消耗是否达到平衡的试验方法。

本发明实现第一个目的的技术解决方案为：汽车电量平衡室内台架试验装置，包括有机械台体，所述的机械台体上设置有蓄电池电量测试仪器、车用电器电源接口和/或车用电器负载模拟装置、变频器、电动机、交流发电机，有一工控机经控制线分别与车用电器电源接口和/或车用电器负载模拟装置以及变频器相连接，变频器设置在电动机的电源控制端，电动机的输出轴与交流发电机的动力轴相连接，交流发电机的电源输出端分别与车用电器电源接口和/或车用电器负载模拟装置以及蓄电池相连接，蓄电池的输出端与蓄电池电量测试仪器相连接。

本发明装置所述的机械台体上设有环境温度传感器，交流发电机的动力轴上设置有发电机转速传感器，车用电器电源接口的电源输入端上连接有与车用电器电量传感器，车用电器负载模拟装置的电源输入端上连接有负载电流传感器，环境温度传感器、发电机转速传感器、车用电器电量传感器和/或负载电流传感器以及蓄电池电量测试仪器的信号输出端均与工控机相连接。

本发明装置所述的蓄电池的输出端分别与车用电器电源接口和/或车用电器负载模拟装置相连接。

本发明实现第二个目的的技术解决方案为：汽车电量平衡室内台架试验装置的试验方法，包括以下步骤：

1)试验准备：在汽车电量平衡室内台架试验装置上，根据目标试验车型，选择配置和安装车用电器，和/或启用车用电器负载模拟装置，选择配置和安装交流发电机、蓄电池，安装并连接发电机转速传感器，检查工控机与变频器、蓄电池电量测试仪器、环境温度传感器、车用电器电量传感器以及负载电流传感器的连接情况；

2)工控机系统初始化和系统参数设置：通过数据库直接加载或在工控机控制软件系统的主界面上通过人机交互形式设置试验循环的系统参数；

3)系统运行：按照加载或设置的参数启动变频器和电动机，带动交流发电机发电，并启动车用电器和/或车用电器负载模拟装置，对汽车发电和用电系统进行循环试验；

4)系统评价：

A.人工评价，即，试验员根据系统状态参数和蓄电池的电量情况进行经验判断，评价车用电器、交流发电机和蓄电池之间电量平衡的优劣程度；

B.工控机评价，工控机按照确定的系统参数，通过软件程序对各传感器输入的数据进行处理，从而评价车用电器、交流发电机和蓄电池之间电量平衡的优劣程度。

作为整车道路试验的室内模拟系统，整车电平衡试验台架和工控机必须能够对以下三个参数进行设置以完成对车辆道路运行工况的模拟：