[发明专利]一种车辆电传动装置试验平台

说明书

技术领域

本发明涉及车辆台架试验技术领域，具体涉及一种车辆电传动装置的试验平台。

背景技术：

车辆电传动装置由两台或多台驱动电机与齿轮传动机构组成，主要作用将发动机-发电机组及储能装置的电能转化为机械能来驱动车辆行驶。功率控制单元根据综合控制器发出的指令对电能进行变换与控制，为电传动装置提供不同工况下所需的电能。传统的机械传动装置输入输出均为机械能，而电传动装置输入动力为电能输出为机械能，因此，车辆电传动装置的试验系统要比传统车辆机械传动系统更加复杂。

目前，电动车辆试验测试系统多侧重于对车辆动力总成进行测试，不仅无法对电传动装置进行单独试验，也无法准确地获得电传动装置的性能。现有技术中存在的问题主要有：不能实现电功率的闭环，能耗较大，经济性差；未能有效解决高低压信号同步测试问题，测试准确度低；系统结构复杂，试验针对性差。

发明内容：

本发明旨在针对车辆电传动装置的性能试验问题，提供一种完善的试验平台解决方案，不仅能够实现对车载复合电源和车辆负荷特性的模拟，还能实现驱动与制动工况下的双向电功率闭环，满足车辆电传动装置的多种试验需求。

本发明涉及一种车辆电传动装置试验平台，包括：车辆电传动装置，试验控制计算机。其中，电传动装置具有双路输出端，第一输出端依次连接第一转速转矩测试仪、第一机械惯量单元以及第一交流电机测功机，第二输出端依次连接第二转速转矩测试仪、第二机械惯量单元以及第二交流电机测功机，双路输出端连接设备呈对称布置，第一交流电力测功机通过第一变频供电电源与低压交流配电电网连接，第二交流电力测功机通过第二变频供电电源与低压交流配电电网连。

接电传动装置的电力输入端通过交直流复合电源的交流输出接口与低压交流配电电网连接，蓄电池系统、超级电容装置与电阻耗能设备均与直流母线相连接。

接电传动装置的电力输入端通过电传动功率控制单元连接直流母线，直流母线再通过交直流复合电源的直流输出接口连接到低压交流配电电网；蓄电池系统、超级电容装置与电阻耗能设备均与直流母线相连接。

试验平台控制系统通信网络由CAN总线、工业现场总线和以太网三种网络共同构成，其中被试设备之间通过CAN总线进行通信，满足车辆应用需求；电源设备通过工业现场总线进行通信，满足高压供电系统的安全性与可靠性需求；测试设备采用以太网进行通信，满足数据高速传输的实时性与可扩展性需求。

变频供电电源与交直流复合电源均可实现双向电力传输，可以满足电传动装置驱动和制动两种工况条件的试验需求，并通过交流配电电网实现试验过程中的双向电力功率闭环。

试验控制计算机包括：电源管理模块，对交直流复合电源的多路输出进行切换控制与输出特性控制；负载管理模块，控制两侧交流电力测功机的同步与独立加载；测试数据管理模块，对高压功率信号与模拟信号的同步采集、自动处理并进行单一文件存储；试验流程控制模块，管理不同试验项目的流程与自动化测试。

直流母线连接的设备为柔性组合，根据电传动装置的电源供给方式，选择采用电能回馈模式、超级电容储能模式或制动电阻消耗模式不同工作模式，从而实现对车载直流母线供电特性的准确模拟。

本发明所述的试验平台的主要特点包括：

1)功能完善，能够满足电传动装置驱动与制动工况下的多种性能试验需求。

2)配置灵活，不仅能够实现不同惯量，不同输出特性的负载特性模拟，而且能够实现不同拓扑结构，不同连接方式的供电电源特性模拟。

3)适应性强，具备完成任何多路电力输入双路输出的电传动装置的试验测试能力。

4)测试准确度高，能够实现高压电功率信号与低压模拟信号的同步测试、采集与数据存储，采用高速以太网通信，保证了数据传输的实时性。

5)经济性好，可以实现电力功率闭环，试验过程中能耗小，节能效果好。

附图说明：

图1本发明所述试验平台构成原理示意图

图中：1车辆电传动装置、2转速转矩仪、3机械惯量、4交流电力测功机、5测功机变频供电电源、6电传动功率控制单PCU、7电传动综合控制器TCU、8蓄电池系统、9超级电容、10电阻耗能设备、11交直流复合电源、12功率分析仪、13信号采集设备、14试验控制计算机。

具体实施方式：

附图给出了本发明的结构示意图，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。