[发明专利]考虑滑移特性的电动汽车驱动电机加载测试系统及方法

说明书

本发明公开了考虑滑移特性的电动汽车驱动电机加载测试系统，包括驱动电机、机电随动模块和仿真模块，驱动电机通过刚性轴与机电随动模块中的加载电机相连，仿真模块与机电随动模块连接，仿真模块根据机电随动模块输出的位置信号以得到转矩的参考值来控制机电随动模块，用于模拟考虑滑移特性的电动汽车负载特性。本发明还公开了考虑滑移特性的电动汽车驱动电机加载测试方法。本发明将考虑滑移特性的EV路面负载模拟与转矩闭环控制相结合，更准确地在实验室条件下复现出考虑滑移特性的EV驱动电机的路面负载特性。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，特别涉及考虑滑移特性的电动汽车驱动电机加载测试系统及方法。

背景技术

电动汽车在实际投入使用前要进行大量的验证测试，加载测试系统实验相比室外真车实验具有成本低、灵活性高、开发周期短等优点，为新技术的诞生和应用提供了有力的保障。目前常见的电动汽车EV路面负载模拟技术能够实现稳态加载或动态加载，但都未考虑轮胎与路面之间存在的相对滑移，致使模拟结果与实际加载行驶状态有一定偏差。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明目的是提供一种考虑滑移特性的电动汽车驱动电机加载测试系统，将轮胎与路面之间的滑移特行考虑进测试系统中，提高模拟的准确度；本发明的另一个目的是提供滑移特性的电动汽车驱动电机加载测试方法。

技术方案：本发明的考虑滑移特性的电动汽车驱动电机加载测试系统，包括驱动电机、机电随动模块和仿真模块，驱动电机通过刚性轴与机电随动模块中的加载电机相连，仿真模块与机电随动模块连接，仿真模块根据机电随动模块输出的位置信号以得到转矩的参考值来控制机电随动模块，用于模拟考虑滑移特性的电动汽车负载特性。

进一步，所述仿真模块包括滑移率模型模块，机电随动模块输出的位置信号发送给速度计算模块，速度计算模块的输出端分别连接滑移率模型模块输入端和微分模块输入端，微分模块输出端连接低通滤波器输入端，低通滤波器输出端连接第一累加器的第一输入端；滑移率模型模块输出端连接机械传动转置输入端，机械传动装置输出端连接车轮半径模块输入端，车轮半径模块输出端连接第一累加器的第二输入端；第一累加器的第三输入端连接速度计算模块输出端，第一累加器输出端连接转矩闭环控制模块输入端。

进一步，所述滑移率模型模块包括纵向摩擦力模块、车轮模型模块、滑移率模块、轮速模块、EV阻力模块、1/EV质量模块、积分模块、第二累加器；轮速模块输入端连接速度计算模块输出端，轮速模块输出端连接滑移率模块输入端，滑移率模块输出端连接车轮模型输入端，车轮模型输出端连接纵向摩擦力模块输入端，纵向摩擦力的输出端分别连接机械传动装置和第二累加器第一输入端，第二累加器的输出端连接1/EV质量模块输入端，1/EV质量模块输出端连接积分模块输入端，积分模块输出端分别连接滑移率模块输入端和EV阻力模块输入端，EV阻力模块输出端连接第二累加器第二输入端。

进一步，所述机电随动模块还包括位置传感器、三相全桥变换器、驱动模块和转矩闭环控制模块，加载电机模块输出端与位置传感器输入端连接，位置传感器的输出端与仿真模块输入端连接，仿真模块输出转矩参考值控制转矩闭环控制模块，转矩闭环控制模块输出端与驱动模块输入端连接，驱动模块输出端与三相全桥变化器输入端连接，三相全桥变换器的输出端分别与加载电机输入端和转矩闭环控制模块输入端连接。

本发明的一种驱动电机加载测试方法，包括如下步骤：

(1)根据驱动电机、机械传动装置和车轮三者之间的位置关系，分别构建驱动电机转矩方程和车轮处的转矩方程；

(2)根据驱动电机角速度与车轮角速度的比例关系，对步骤1中的两个转矩方程进行合并，构建驱动电机与车轮连接后整体的转矩方程；

(3)在电动汽车实际行驶过程中，考虑其滑移特性，构建考虑滑移特性的电动汽车路面负载运动方程；

(4)将驱动电机与加载电机之间用刚性轴同轴连接，构建加载测试系统的转矩方程；