[发明专利]一种复杂环境下纯电动乘用车能量流测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种复杂环境下纯电动乘用车能量流测试系统，其特征在于，包括集成化数据采集处理系统、电流传感器、电压传感器、温度传感器、流量传感器、压力传感器及CAN传感器；集成化数据采集处理系统用于采集并处理上述传感器的信号；集成化数据采集处理系统通过以太网与外部上位机连接。

2.如权利要求1所述的一种复杂环境下纯电动乘用车能量流测试系统，其特征在于，所述集成化数据采集处理系统包括信号采集模块、信号处理模块及信号显示模块，所述信号采集模块将采集到的信号传输给信号处理模块进行处理，然后通过信号显示模块进行显示；所述信号采集模块包括电流采集模块、电压采集模块、温度采集模块、流量采集模块、压力采集模块及CAN采集模块。

3.如权利要求1所述的一种复杂环境下纯电动乘用车能量流测试系统，其特征在于，所述CAN传感器用于采集车端的CAN信号，所述CAN信号包括舒适CAN、EV CAN及PT CAN信号。

4.如权利要求1所述的一种复杂环境下纯电动乘用车能量流测试系统，其特征在于，所述的电流传感器的测量范围0～20A、0～500A，测量精度±0.3％rdg±0.01％；输出信号为0～5V或4～20mA；用于采集动力电池电流、电机控制器电流、电机电流、PTC电流、压缩机输出电流、DC-DC输出电流。

5.如权利要求1所述的一种复杂环境下纯电动乘用车能量流测试系统，其特征在于，所述的电压传感器的测量范围0～20V、0～500V，测量精度±0.01V；输出信号为0～5V或4～20mA；用于采集动力电池电压、散热器风扇电压。

6.如权利要求1所述的一种复杂环境下纯电动乘用车能量流测试系统，其特征在于，所述的温度传感器的测量范围-40～200℃，测量精度±0.1℃；用于采集空调出风口温度、车内头部温度、车内脚部温度、电池进出水温度、电机散热器进出水温度、PTC进出水温度、Chiller进出水温度。

7.如权利要求1所述的一种复杂环境下纯电动乘用车能量流测试系统，其特征在于，所述的流量传感器的测量范围0～25L/min,测量精度±0.5％FS，输出信号为0～5V或4～20mA；用于采集动力电池进水流量、PTC进水流量。

8.一种复杂环境下纯电动乘用车能量流测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一：将集成化数据采集处理系统与电流传感器、电压传感器、温度传感器、流量传感器、压力传感器及CAN传感器连接，并通过以太网与外部上位机连接；

步骤二：建立整车能量流模型；

步骤三：在各种复杂环境下，利用底盘测功机加载道路滑行曲线，选择特定工况曲线，开展能量流测试；

步骤四：按照预定工况开展试验，同步采集试验信号，并基于步骤二中的整车能量流模型，对各个部件的效率、耗能进行分析处理。

9.如权利要求8所述的一种复杂环境下纯电动乘用车能量流测试方法，其特征在于，步骤二所述的整车能量流模型包括动力电池能量流模型、电机能量流模型、PTC能量流模型、压缩机能量流模型、电池换热量能量流模型及车内换热量能量流模型。

10.如权利要求8所述的一种复杂环境下纯电动乘用车能量流测试方法，其特征在于，所述动力电池能量流模型为：

定义动力电池E_batter为动力电池净输出能量，单位为Kwh，E_batter-out为动力电池的输出能量，单位为Kwh，E_batter-in为动力电池的回收能量，单位为Kwh，则动力电池净输出能量为：

E_batter＝E_batter-out+E_batter-in

动力电池的输出能量E_batter-out通过以下公式计算可得：

式中t₀为试验初始时刻，单位为s，t为试验中的某个时刻，动力电池电压U_batter,单位为V；动力电池电流I_batter单位为A，定义电流输出方向为正；

动力电池的回收能量E_batter-in通过以下公式计算可得：

式中t₀为试验初始时刻，单位为s，t为试验中的某个时刻，动力电池电压U_batter,单位为V；动力电池电流I_batter单位为A，定义电流输出方向为正；

所述电机能量流模型为：

定义电机Emoto为电机净输出能量，单位为Kwh，Emoto-out为电机的输出能量，单位为Kwh，Emotor-in为电机的回收能量，单位为Kwh，则电机净输出能量为：

Emoto＝Emoto-out+Emoto-in

电机的输出能量Emoto-out通过以下公式计算可得：

式中t0为试验初始时刻，单位为s，t为试验中的某个时刻，电机电压Umoto单位为V，电机电流Imoto单位为A；定义电流输出方向为正；

电机的回收能量Emoto-in通过以下公式计算可得：

式中t0为试验初始时刻，单位为s，t为试验中的某个时刻，电机电压Umoto单位为V，电机电流Imoto单位为A，定义电流输出方向为正；

所述PTC能量流模型为：

定义EPTC为PTC净输出能量，单位为Kwh；PTC的输出能量EPTC通过以下公式计算可得：

式中t0为试验初始时刻，单位为s，t为试验中的某个时刻，电机电压UPTC单位为V，电机电流IPTC单位为A，定义电流输出方向为正；

所述电动压缩机能量流模型为：

定义Ecom为电动压缩机净输出能量，单位为Kwh；电动压缩机的输出能量Ecom通过以下公式计算可得：

式中t0为试验初始时刻，单位为s，t为试验中的某个时刻，电机电压Ucom单位为V，电机电流Icom单位为A；定义电流输出方向为正。