[发明专利]一种新能源汽车能量流测试与评价系统

权利要求书

1.一种新能源汽车能量流测试与评价系统，其特征在于：包括便携一体化主机，所述便携一体化主机分别与网络通讯模块、电力测量模块、CAN信号采集模块、GPS模块、温度采集模块、模拟量采集模块、供电模块相连，所述网络通讯模块通过以太网网线将便携一体化主机与外部的操作终端及云端数据库连接。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车能量流测试与评价系统，其特征在于：所述操作终端为PAD或PC。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车能量流测试与评价系统，其特征在于：所述CAN信号采集模块为DB9数据接口，支持4路总线采集，支持5V和12V传感器供电，高速CAN通过对CAN信号的监测，进而对试验过程中当前车辆状态、系统或零部件工作状态进行分析。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车能量流测试与评价系统，其特征在于：所述温度采集模块与热电偶传感器接头连接，支持16路输入，适合最高0.02℃测量灵敏度，支持面向各类型热电偶，对新能源汽车电池冷却液出入口、电机控制器冷却液出入口、电机冷却液出入口、环境温度、驾驶舱温度以及热管理回路中关键位置进行温度监测。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车能量流测试与评价系统，其特征在于：所述GPS模块为5米线缆的GPS天线，独立于路面精确测量，可达100Hz的接收频率，在道路试验中用于采集车速信号，用于对车辆的速度、加速度、里程进行分析。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车能量流测试与评价系统，其特征在于：所述便携一体化主机内设有功率分析模块、数据采集模块，用于对基本采集信息进行同步显示、存储，对通道信号进行计算，所述便携一体化主机内置能量流数学模型，进行指标计算与性能评价，并可自由编辑能量流图。

7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车能量流测试与评价系统，其特征在于，所述性能评价的过程如下：所述云端数据库通过网络通讯模块与操作终端进行实时信息交互，依据用户选定指标，形成评价带，所述评价带包括直流百公里电耗-试验车辆整备质量评价带，以车辆整备质量为横坐标，直流百公里电耗为纵坐标，将数据库已有数据分为低节能效果区、中节能效果区、高节能效果区三个区域，引入试验结果，实时显示评价效果。

8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车能量流测试与评价系统，其特征在于：所述电力测量模块具备8个电流通道，8个电压通道，18位分辨率，带宽为1MHz，其中电压通道为高压输入通道，最高电压1600V，精度为0.02％，电流通道为低压输入通道，输入电压可供选择±2V，±5V，±10V，精度为0.02％，供电为9V，配合便携一体化主机中的功率分析模块，对电池包功率、电机三相有功功率、无功功率进行存储、分析。

9.根据权利要求1所述的一种新能源汽车能量流测试与评价系统，其特征在于：所述模拟量采集模块用于采集电压、电流信号，以及转矩或转速信号，支持8通道，24位分辨率，204.8kS/s/通道，带宽为DC～77kHz，可编程激励电压0～24VDC，可编程激励电流200μA～20mA。

10.根据权利要求6所述的一种新能源汽车能量流测试与评价系统，其特征在于：所述能量流数学模型包括电机控制器能量流数学模型、电机能量流数学模型、电池能量流数学模型、DCDC能量流数学模型，

所述电机控制器能量流数学模型为：

定义E_MCUcle为电机控制器净输出能量，单位kWh；E_MCUout为电机控制器输出能量，单位kWh；E_MCUin为电机控制器回收能量，单位kWh，则电机控制器净输出能量E_MCUcle可通过下式进行计算，

E_MCUcle＝E_MCUout+E_MCUin，

电机控制器输出能量E_MCUout可通过下式进行计算。

式中，t₀为试验开始时刻，单位s；t为试验过程中当前时刻，单位s；U_bat为电机控制器输出电压，单位V；I_MCU为电机控制器输出电流，单位A，定义电机控制器输出方向电流为正；

电机控制器回收能量E_MCUin可通过下式进行计算，

定义E_motcle为电机净输出能量，单位kWh；E_motout为电机输出能量，单位kWh；E_motin为电机回收能量，单位kWh，则电机净输出能量E_motcle可通过下式进行计算，

E_motcle＝E_motout+E_motin，

电机输出能量E_motout可通过下式进行计算，

式中，t₀为试验开始时刻，单位s；t为试验过程中当前时刻，单位s；U_mot为电机三相的有效电压，单位V；I_mot为电机三相的有效电流，单位A，定义电机驱动方向电流为正；

电机回收能量E_motin可通过下式进行计算，

定义η_MCU为电机控制器效率，则可通过下式计算得到，

η_MCU＝E_motout/E_MCUout；

所述电池能量流数学模型为：

定义E_batcle为电池包净输出能量，单位kWh；E_batout为电池包输出能量，单位kWh；E_batin为电池包回收能量，单位kWh，则电池包净输出能量E_batcle可通过下式进行计算，

E_batcle＝E_batout+E_batin，

电池包输出能量E_batout可通过下式进行计算，

式中，t₀为试验开始时刻，单位s；t为试验过程中当前时刻，单位s；U_bat为电池包输出电压，单位V；I_bat为电池包输出电流，单位A，定义电池包输出方向电流为正；

电池包回收能量E_batin可通过下式进行计算，

定义η_batin为电池包制动能量回收率，则可通过下式计算得到，

η_batin＝-E_batin/E_batout；

所述DCDC能量流数学模型为：

定义E_DCDCin为续航里程测试过程中DCDC输入能量，单位Wh；E_DCDCout为续航里程测试过程中DCDC输出能量，单位Wh；η_DCDC为续航里程测试过程中DCDC的效率，则DCDC的效率η_DCDC可通过下式进行计算，

η_DCDC＝E_DCDCout/E_DCDCin，

DCDC输入能量E_DCDCin可通过下式计算，

式中，t₀为试验开始时刻，单位s；t为试验过程中当前时刻，单位s；U_bat为电池包输出电压，单位V；I_DCDCin为DCDC输入电流，单位A；

DCDC输出能量E_DCDCout可通过下式计算，

式中，t₀为试验开始时刻，单位s；t为试验过程中当前时刻，单位s；U_bataux为辅助电池电压，单位V；I_DCDCout为DCDC输出电流，单位A；

定义P_DCDC为续航里程测试过程中DCDC的平均功率，单位W，则可通过下式进行计算，

P_DCDC＝E_DCDCout/T_emt×60，

式中，T_emt为续航里程试验的试验总时长，单位min。