[发明专利]混合动力/电动汽车驱动电机系统硬件在回路算法验证试验台

说明书

技术领域：

本发明涉及一种混合动力/电动汽车动力电机/电池硬件在回路试验台，尤其涉及一种节能型混合动力/电动汽车车载动力电机/电池硬件在回路车辆行驶全环境仿真下电机控制和制动能量回收策略测试系统。

背景技术：

目前，基于发动机的车辆驱动与控制技术日趋成熟。但是，随着机动车数量的不断增多，环境污染和石油资源匮乏日渐显著，混合动力/电动汽车因其具有绿色环保和能源利用率高等优点，使世界各国都在积极努力地研究能够代替传统汽车的电动汽车。混合动力和电动汽车应用技术因而得到迅猛发展。作为动力源，车载动力电机/电池系统是混合动力/电动车辆的重要组成部分。由于混合动力汽车的核心是电池、电机及其控制系统，电池荷电状态、驱动电机和控制器性能对整个电动汽车的性能起到关键的作用，建立相关的基于整车环境的动力电机/电池专用测试试验台非常迫切和必要的。

目前，大部分已有的关于电机试验的专利文献多为电机性能测试功能而作。关于混合动力或电动汽车车载电机试验台的专利文献不多，也多为某专项测试所做或不够完善。如中国汽车技术研究中心提出的名为“电动车辆ABS制动和电机回馈制动协调控制”，其申请号为200910228940.5，申请日为2009.12.02，申请公开号为CN 101701877 A，涉及电动车辆ABS制动和电机回馈制动协调控制策略。上海华普汽车有限公司提出的名为“混合动力汽车电机台架试验保护装置”的实用新型，申请号为201020589748.7，申请日为2010.11.04，申请公开号为CN 201937237 U，只涉及到混合动力汽车电机台架试验过程中的保护措施。

与本测试系统较为相似的是中国第一汽车集团公司提出的名为“一种新型的混合动力电机试验台架”的实用新型，申请号为201020553678.x，申请日为2010.09.29，申请公开号为CN 201867477 U，该试验台架功能较为完备，但忽略了实车运行中，电池的荷电状态对电机控制策略的影响。众所周知，电池的荷电状态对电机控制策略的实施影响较大，应给予充分的考虑。该试验台架使用测功机作为负载设备，成本昂贵。且试验台本身不够节能和环保。本测试系统使用了不同的技术方案，在这些方面有所改进(见下段)。

本发明基于实时仿真硬件在线嵌入式技术，建立考虑电池的荷电状态，以直流电机作为负载，且能够快速验证各种电机控制策略、制动能量回收策略及车辆其他各部分依赖于电机动态行为的控制策略有效性的试验台。在所建立的完整的半实物仿真环境下，配合高质量仿真环境，通过参数设置，可以快速验证各种车型、各种路况、各种环境下的动力电机控制策略、制动能量回收策略和整车控制效果，且能有效降低设备开发成本，实验设备本身兼具节能的特点。因此，可以减少试验资金投入，节约开发成本，缩短开发周期，减少实车试验的次数和危险性。

发明内容：

本发明涉及一种混合动力/电动汽车动力电机/电池硬件在回路试验台，尤其涉及一种节能型混合动力/电动汽车车载动力电机/电池硬件在回路全环境仿真下算法测试系统。解决整车全仿真环境下嵌入电机硬件系统的电机控制策略和制动能量回收策略的快速验证问题，其中考虑降低试验设备本身开发成本和试验过程的节能问题。

结合附图，说明如下：

一种混合动力/电动汽车驱动电机系统硬件在回路算法验证试验台，包括主机、目标工控机、电机台架、信号部分，主机6和目标工控机4通过串行通讯线5连接。

所述的电机台架包括动力电机11、负载电机8、动力电池组22、负载电池组21，IGBT驱动模块18、加载充电模块17和制动加载模块16；所述的动力电机11和负载电机8固定在铁地板13上，二电机轴同心通过联轴节10进行联结，IGBT驱动模块18的输入端和输出端通过高压线分别与动力电池组22和动力电机11连接；加载充电模块17和制动加载模块16的输入端和输出端通过高压线分别与负载电池组21和负载电机8连接；

所述的信号部分包括安装在动力电机11电源输入端或IGBT驱动模块18输出端的电压、电流传感器I14、安装在制动加载单元16输出端的电压、电流传感器II15、安装在动力电池组22和负载电池组21输出端用于测量其电压、电流和温度的传感器I、II19、20，固定在同心轴上的速度传感器7，它们分别通过信号线连接至信号调理电路板2，所有接至信号调理电路板2的信号经调理后连接至目标工控机的端子板3，再由安装在目标工控机中数据采集卡采集到目标机中，以供数据处理。