[实用新型]电动汽车电驱动与驾驶员双在环模拟测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车动力驱动试验技术领域，具体涉及电动汽车电驱动与驾驶员双在环模拟测试系统。

背景技术

在环模拟测试是一种利用实时仿真技术的测试方法，它同时具有离线仿真低成本、速度快、可重复、安全无破坏性和实物原型测试高精确度的优点，因此广泛应用于电动汽车部件和系统测试领域。在环模拟测试通过对动力系统中离线仿真的各虚拟部件用真实的部件（如控制器单元、电机及其控制单元、能量单元、传动单元等）替换的办法，建立等效的虚实混合复合系统。真实部件和仿真器中的虚拟部件之间，通过单向或闭环的方式进行联接，与原型系统等效达到测试和验证系统性能的目的。

但现有技术的电动汽车在环模拟测试一般都基于固定模式的标准工况，不能考虑到驾驶员主观（包括驾驶习惯、心理状态）因素、各种复杂恶劣的气候（雨、雪等）、大气和光线等的影响，对电动汽车的动力控制策略设计和动力部件动态特性测试能力有限。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种电动汽车电驱动与驾驶员双在环模拟测试系统，其同时考虑电动汽车的电驱动硬件和驾驶员的主观因素。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

电动汽车电驱动与驾驶员双在环模拟测试系统，包括虚拟现实系统、电驱动系统、测功机系统、实时仿真系统和电源模拟系统；虚拟现实系统包括驾驶设备、用于场景建模的图形工作站、用于显示模拟现实驾驶环境的3D显示屏；电驱动系统包括驱动控制模块、变速器和驱动电机；图形工作站通过3D显示屏显示虚拟现实场景，驱动控制模块处理虚拟现实场景中驾驶员对驾驶设备的操作信号并控制变速器和驱动电机；实时仿真系统计算模拟电源输出并控制电源模拟系统为驱动电机供电；实时仿真系统计算测功机系统的输出负载；测功机系统向电驱动系统输出负载；实时仿真系统检测测功机系统的实际动力输出并更新虚拟现实系统中虚拟车辆的驱动系统输出状态。

其中，所述实时仿真系统包括实时仿真计算机。

其中，所述电源模拟系统包括连接交流电网的电源模拟器，电源模拟器连接所述驱动电机。

其中，所述虚拟现实系统还包括驾驶舱，所述驾驶设备设于驾驶舱。 

其中，所述电驱动系统还包括电机控制单元和变速器控制单元，所述驱动控制模块分别向电机控制单元和变速器控制单元发出控制需求指令，电机控制单元根据驱动控制模块的指令对驱动电机进行控制，变速器控制单元根据驱动控制模块的指令对变速器进行控制。

其中，所述测功机系统包括负载电机、负载电机控制器、扭矩传感器、第一联轴器和第二联轴器，负载电机控制器分别连接实时仿真计算机和负载电机，负载电机通过第一联轴器连接扭矩传感器，扭矩传感器通过第二联轴器连接变速器，扭矩传感器电连接实时仿真计算机。

其中，所述第二联轴器和所述变速器通过法兰连接。

其中，还包括铸铁平台，所述变速器、所述驱动电机、所述负载电机和所述扭矩传感器均固定安装在铸铁平台。

其中，所述驾驶设备包括驾驶员座位和均采用USB接口且均与图形工作站连接的方向盘、加速踏板和制动踏板。

其中，所述方向盘、加速踏板和制动踏板均为标准模拟驾驶设备。

本实用新型有益效果：与现有技术的电动汽车在环模拟测试相比，本实用新型通过虚拟现实系统提供更接近实际驾驶条件的测试环境，结合驾驶员主观因素和对不同驾驶环境的因应反应对电驱动系统的变速器和驱动电机进行控制，测试方式更为广泛和灵活；且本测试模拟系统采用实物变速器和驱动电机，具有实际的电力输出和机械力输出，对于电驱动系统而言，本系统中的输入输出情况与在电动汽车实际工作时的输入输出情况并无差别，因此能够更为真实地反映动力系统的实际运行状况。本模拟测试系统可以用于汽车动力驱动系统的方案匹配验证、单元和整体的性能测试、控制策略的设计、控制系统的标定等。可以大大提高电动汽车电驱动系统的试验水平和控制器开发效率，缩短电驱动系统的开发周期，从而提高了效率。

附图说明

图1为实施例的原理方框图。

图2为实施例的运行时序图。

图1和图2包括如下附图标记：

虚拟现实系统-1；电驱动系统-2；测功机系统-3；实时仿真系统-4；电源模拟系统-5。

 具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。