[发明专利]一种电动汽车行驶工况模拟试验台及模拟方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车行驶工况模拟试验台及模拟方法。该试验台利用试验驱动电机模拟电动汽车在简单工况及循环工况下的电机运行状态，采用与试验驱动电机同轴连接的测功机输出与电动汽车在所模拟工况下行驶时受到的阻力相匹配的负载力矩，利用基于单片机的转速闭环控制解决了循环工况下试验驱动电机转速的精确控制问题，同时利用对测功机加载量的标定和闭环控制，提升测功机输出负载力矩与实际工况中行驶阻力的匹配精度，从而使试验驱动电机可以按照所模拟的电动汽车行驶工况运行，不但缩减了试验台规模，而且满足不同电动汽车动力驱动系统研究、分析需求，实现多种不同行驶工况的模拟，应用范围广泛。

技术领域

本发明涉及电动汽车开发试验领域，具体涉及一种小型行驶工况模拟与性能测试试验台及行驶工况模拟方法。

背景技术

动力驱动系统作为电动汽车分析研发的最重要部分，其性能优劣直接关系到电动汽车整体性能的好坏。因此在电动汽车研发过程中，驱动系统的试验技术及其试验条件对整车开发的影响越来越大。目前关于电动汽车试验研究的方法主要有：计算机仿真研究、室外道路实车试验研究和室内台架试验研究三种方法。计算机仿真测试难以建立准确的数学模型，仿真试验得到的数据很难准确地反映电动汽车的性能，其可信性和可用性还要通过其他方法来检验。室外道路实车测试受外界环境干扰因素影响较大，试验周期较长，试验结果的可控性和重复性较差，无法测得详细数据。室内台架试验在理论上可以达到与室外道路实车测试相同的效果，同时，试验平台零部件的布置不受整车总布置形式的限制，试验方法简单灵活，试验结果重复性好。

但现有的室内试验平台功能较为单一，应用范围较窄，通用性差，如驱动电机性能测试试验台、动力电池系统测试试验台等。目前亟需提出一种电动汽车小型行驶工况模拟试验台，通过对整车简单工况及循环工况的模拟，再现整车道路行驶状况，实现对整车运行工况下关键部件的测试，从而可以替代开发初期的整车试验，缩短开发周期，降低研发成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车行驶工况模拟试验台及模拟方法。通过模拟电动汽车的道路负载和行驶车速，实现电动汽车行驶工况的模拟，可以用于对电动汽车的驱动电机性能和整车的能量消耗进行测试。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种电动汽车行驶工况模拟试验台，该试验台包括上位机、开关电源、驱动电机、电机驱动器、单片机转速控制模块、测功机以及测功机控制器，所述测功机与驱动电机通过联轴器相连，电机驱动器分别与开关电源、单片机转速控制模块及驱动电机相连，测功机控制器与测功机相连，上位机分别与测功机控制器以及单片机转速控制模块相连，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，使测功机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，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，使驱动电机按照所模拟工况下的行驶车速运转。

优选的，所述测功机选自电涡流测功机；所述开关电源选自AC/DC开关电源；所述驱动电机选自无刷直流电机。

优选的，所述单片机转速控制模块包括单片机(例如，STC12C5A60S2)、与单片机相连的用于检测驱动电机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。

优选的，所述试验台还包括设置于测功机一侧的平板以及设置于该平板上的驱动电机夹具，所述夹具包括螺栓以及设置于所述螺栓上的两个间距可调的夹板，所述平板上设置有多排与所述联轴器间距不同的定位孔槽，螺栓固定在所述平板上的某一排定位孔槽内。

优选的，所述试验台还包括与上位机相连的直流电参数测试仪，直流电参数测量仪与电机驱动器并联。

一种电动汽车行驶工况模拟方法，包括以下步骤：

1)通过联轴器将驱动电机和测功机连接；