[发明专利]电动汽车电驱动系统的模拟测试方法

权利要求书

1.一种电动汽车电驱动系统的模拟测试方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、搭建测试台架，测试台架上设置两套电驱动系统，其中被测电机模拟车辆的电驱动系统，工作在扭矩环状态，测功机模拟车辆速度的变化，工作在速度环状态，被测电机和测功机通过连接扭矩/测速仪对拖连接，上位机通过CAN总线与两套电驱动系统进行信息传输；

步骤二、建立整车动力平衡方程：

F_k＝F_f+F_w+F_a (1)

式(1)中：F_k为车辆驱动力、F_f为车辆地面滚动阻力、F_w为车辆受到的空气阻力、F_a为车辆加速阻力；

滚动阻力F_f＝mgf (2)

式(2)中：f为滚动阻力系数、m为整车质量、g为重力加速度；

空气阻力

式(3)中：c为风阻系数、ρ为空气密度、W为车辆迎风面积、V为车辆行驶速度，其中W＝0.78HL，H为车辆高度、L为车辆前轮距；

加速阻力

式(4)中：δ为旋转质量换算系数；

步骤三、对车辆模型进行简化，电驱动系统为动力输出模型M1，整车其它部分为模型M2，车辆油门信号的变化所产生的力矩变化通过模型M1模拟，力矩改变时整车速度的变化通过模型M2模拟，通过测试台架模拟模型M1上力矩变化和模型M2上速度变化，模拟整车电驱动系统在车辆各种不同工况下力矩和转速变化的状态；

步骤四、根据整车动力平衡方程，将式(1)简化为：

式(5)中：A＝mgf、C＝δm,

若t时刻扭矩/测速仪所测测功机的转速为Vt,则式(5)改写成：

取t与t-1时刻的时间差为Δt，则有：

又因V_t＝V_t-1+ΔV，可推导出：

V_t²＝V_t-1²+2V_t-1ΔV+ΔV² (8)

当Δt很小时，引起的ΔV非常小，相对于V_t和V_t-1可以忽略，因此可得：

V_t²＝V_t-1² (9)

将式(7)和式(9)代入到式(6)并整理可得：

步骤五、根据式(10)建立车辆驱动力与车速之间的数学模型，通过上位机对被测电机和测功机的转速和力矩指令的实时给定，模拟电驱动系统在车辆中的各种运行状态，实现电驱动系统的模拟测试。

2.根据权利要求1所述的电动汽车电驱动系统的模拟测试方法，其特征在于：在一段时间内，保持测功机转速不变，即认为此时车辆运行在匀速状态，此时整车动力平衡方程式(5)简化为：

F_k＝A+BV² (11)

选取测功机在两个不同转速下的匀速工况数据，对应的被测电机力矩设为F1、F2，设定车辆在同一个工况下摩擦阻力相同，则通过F2-F1计算出参数B，根据计算出的参数B和车辆在匀速工况下的转速和力矩值，得到参数A；

再选取一组测功机加速阶段数据，根据速度的变化，计算出一段时间内的加速度，将计算得到的参数A和参数B代入式(5)中，计算得到参数C。

3.根据权利要求1或2所述的电动汽车电驱动系统的模拟测试方法，其特征在于：由于数据记录以及模型和参数计算过程存在误差，根据实测结果对式(5)的整车动力平衡方程进行修正：

式(12)中，D为补偿速度，用于补偿实际工况运行条件下，理论计算与实测数据产生的偏差，测功机在不同转速下，D的补偿值不同，将D表述为D＝f(speed)的函数，不同转速下对应不同的速度补偿值D。

4.根据权利要求3所述的电动汽车电驱动系统的模拟测试方法，其特征在于：所述步骤四中，Δt设定为小于10ms。