[发明专利]一种电机能耗测试及节能控制系统

说明书

技术领域

本发明属于电机检测领域，尤其涉及一种电机能耗测试及节能控制系统。

背景技术

电机是汽车行业中一个很重要的零件，通过电机的运转可以使汽车行驶，电机性能的好坏直接关系到汽车行驶的寿命和汽车的性能。电机控制系统作为新能源汽车的驱动部件，是最关键最核心的部件之一。由于电机的定子在车辆运行时有很大的电流流过，定子的发热非常严重，温度上升很快。一旦定子的温度过高，整个电机控制系统将非常危险，电机有可能被烧毁并引发严重的事故。尤其是电动汽车或混合动力汽车驱动系统的主流电机之一的永磁同步电机，其永磁材料存在对温度敏感的缺点，在高温情况下，其导磁性能可能会下降或发生退磁现象，将降低永磁电动机的性能，严重时还会损坏电动机，因此对其电机定子温度进行监控显得更为重要。一旦定子温度传感器发生故障，电机控制系统必须采取相应的紧急措施如降功率运行，以保护整个电机系统。

在现有技术的电机测试中，温度测试是其中很重要的一环，但现有技术的温度检测往往不精确，导致电机性能测试的不准确。同时现有的利用热电偶测试时经常会因为加热形变而脱落。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种电机能耗测试及节能控制系统，以解决现有技术的温度测试不准确导致电机性能不准确的技术问题。

本发明实施例是这样实现的，一种电机能耗测试及节能控制系统，包括：

温度采集装置、温度控制输出装置，温度采集装置就近安装于热电偶处，所述热电偶包括R、S、E、J、K、T、N和B型热电偶，所述温度采集装置向系统主控制器或温度控制输出装置传递温度信息；

温度控制输出装置就近安装于车轮电机控制电路端，接收系统主控制器或温度采集装置的温度控制参数或温度信息；

所述温度采集装置包括热电偶信号滤波电路、信号放大补偿电路、隔离电路、时序控制电路和第一通讯电路；热电偶信号由R、S、E、J、K、T、N和B型热电偶获取并接入到热电偶信号滤波电路；信号放大补偿电路由冷结温度集成补偿的热电偶放大器构成，将热电偶的微弱输入电压信号通过补偿和放大；隔离电路将时序控制、第一通讯电路的数字信号与热电偶信号采集放大的模拟电路隔离开，防止数字信号对模拟电路的干扰；时序控制电路负责分时控制数字电路与模拟电路的通讯时序控制，读取信号放大补偿电路的结果，并控制第一通讯电路发送给系统主控制器和温度控制输出装置；

同时，根据R、S、E、J、K、T、N和B型热电偶获取的同一时刻各热电偶读数、不同时刻各热电偶读数和热电偶在电机中的位置，以热电偶的三维位置和热电偶读数坐标，建立四维空间坐标系，模拟出计算出整个电机的温度分布；

所述的数字化远传温度控制输出装置采用嵌入式处理器，内嵌温度控制算法，将检测到的实际温度值与模拟出计算出的整个电机的温度分布进行比较后计算加热输出控制量，并转换为命令信号，通过隔离电路控制车轮电机控制电路端执行电机运行或关闭的指令。

可选的，热电偶信号滤波电路为低通滤波器，滤除机器运行过程中的高频干扰及热电偶的长引线拾取的RF干扰。

可选的，所述R、S、T、J型热电偶检测电机定子的温度，所述K、E、N和B型热电偶检测电机外壳的温度，且所述N和K型热电偶检测电机外壳塑料件的温度。

可选的，所述N和K型热电偶的具体结构包括：位于电机外壳塑料件上的底漆层，位于底漆层表面通过离子溅射工艺和掩膜版形成的双层热电极层形成双金属结和连接双金属结的导线。

可选的，所述N和K型热电偶在进行离子溅射之前，对形成热电偶层的区域进行辉光清洗，充惰性气体至0.1～1.0×10-3Pa，打开离子清洗电源，电压从1000V～2000V范围逐步调整，使辉光清洗由弱逐渐增强，真空室内出现清晰的辉光，整个辉光清洗过程约保持8～12分钟。

可选的，所述N和K型热电偶的具体结构包括：位于电机外壳塑料件一侧的第一电偶丝和位于电机外壳塑料件另一侧的第二电偶丝，在该第一电偶丝和第二电偶丝之间遍及其长度方向的一端通过塑料件电绝缘屏障，其中一根电偶丝由非晶金属材料形成；第一电偶丝和第二电偶丝的另一端互相缠绕形成导电热电偶结。

可选的，所述非晶金属合金包括具有18％硅和11％硼(均是原子数百分比)添加物的铬基合金。