[发明专利]一种电动汽车行驶工况模拟试验台及模拟方法

权利要求书

1.一种电动汽车行驶工况模拟试验台，其特征在于：该试验台包括上位机、开关电源(7)、驱动电机(1)、电机驱动器(4)、单片机转速控制模块、测功机(9)以及测功机控制器(10)，所述测功机(9)与驱动电机(1)通过联轴器相连，电机驱动器(4)分别与开关电源(7)、单片机转速控制模块及驱动电机(1)相连，测功机控制器(10)与测功机(9)相连，上位机分别与测功机控制器(10)以及单片机转速控制模块相连，所述单片机转速控制模块包括单片机、与单片机相连的用于检测驱动电机(1)实时转速的电机转子位置霍尔传感器以及用于单片机与上位机进行通信的接口电路，所述单片机输出PWM调速信号至电机驱动器(4)，上位机包括模拟工况加载量控制模块以及车速跟随控制模块，模拟工况加载量控制模块用于将测功机加载量控制信号发送给测功机控制器(10)，使测功机(9)输出负载力矩与所模拟工况下的行驶阻力或等效行驶阻力相应，所述测功机(9)加载量是在考虑驱动电机(1)转速下进行加载量与负载力矩的实验标定并结合双线性插值而得到的，车速跟随控制模块用于计算并输出行驶车速以及通过单片机转速控制模块发送驱动电机转速控制命令，使驱动电机(1)按照所模拟工况下的行驶车速运转；

所述行驶工况包括水平路面匀速行驶工况、匀速爬坡工况、水平路面加速行驶工况、水平路面减速行驶工况以及循环工况；

所述循环工况的模拟中，将电动汽车的行驶工况随时间变化的连续曲线转化为驱动电机转速—时间关系曲线和驱动电机负载—时间关系曲线，将两个关系曲线用一定的时间步长离散化，并将各步长末时刻对应的驱动电机转速和负载作为自动控制的目标参考点；

循环工况加载量控制过程：在一个步长开始时刻，上位机以该步长末时刻负载力矩为目标力矩参考值，将测功机实时输出负载力矩与目标力矩参考值比较，如果偏差超出范围，则通过测功机控制器增加或减少测功机加载量；所述步长为驱动电机转速和负载扭矩经调节控制后达到目标参考值所需时间；

循环工况模拟时，在保证试验台模拟的行驶阻力与车辆实际道路行驶阻力一致性的同时，还要保证试验台模拟的电动汽车车速与循环工况需求的车速保持一致；根据对驱动电机转速—时间关系离散化处理，通过控制驱动电机达到设定的目标参考转速以实现试验台模拟的车速与循环工况需求的车速保持一致；为将驱动电机的转速调节到目标参考转速，采用转速闭环控制实现转速调节：利用单片机转速控制模块对驱动电机进行转速测量计算，上位机将转速测量值和目标参考转速进行比较得到转速偏差，其中目标参考转速为一个步长内末时刻需求的转速值，当转速偏差处于设定的偏差范围，对单片机转速控制模块发出的PWM占空比不作调整，当转速偏差超出设定的偏差范围，对单片机转速控制模块发出的PWM占空比进行调节，使转速偏差满足设定的试验偏差要求。

2.根据权利要求1所述一种电动汽车行驶工况模拟试验台，其特征在于：所述测功机(9)选自电涡流测功机；所述开关电源(7)选自AC/DC开关电源；所述驱动电机(1)选自无刷直流电机。

3.根据权利要求1所述一种电动汽车行驶工况模拟试验台，其特征在于：所述试验台还包括设置于测功机(9)一侧的平板(5)以及设置于该平板(5)上的驱动电机夹具(6)，所述夹具(6)包括螺栓(6-1)以及设置于所述螺栓(6-1)上的两个间距可调的夹板(6-2)，所述平板(5)上设置有多排与所述联轴器间距不同的定位孔槽(5-1)，螺栓(6-1)固定在所述平板(5)上的某一排定位孔槽(5-1)内。

4.根据权利要求1所述一种电动汽车行驶工况模拟试验台，其特征在于：所述试验台还包括与上位机相连的直流电参数测量 仪(3)，直流电参数测量仪(3)与电机驱动器(4)并联。