模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台及试验方法技术

本发明专利技术公开了一种模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台及试验方法，该实验台包括水平台架、前轮轴系模拟机构、后轮轴系模拟机构和负载模拟机构；后轮轴系模拟机构包括后轮轴、后轮轴驱动机构和机械制动器，后轮轴包括左半轴和右半轴，后轮轴驱动机构包括左驱动电机和右驱动电机；机械制动器包括左后制动盘和右后制动盘；左驱动电机和右驱动电机组成再生制动模拟系统；负载模拟机构包括左侧加载电机和右侧加载电机；该试验方法包括步骤：一、试验参数设定；二、再生制动模式选择；三、制动前稳定行驶模拟；四、负载加载模拟；五、再生制动模拟。本发明专利技术设计合理且使用操作简便、使用效果好，能有效模拟双电机驱动电动汽车的再生制动工况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动汽车制动性能模拟试验
，尤其是涉及一种模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台及试验方法。
技术介绍
现如今，全世界范围内的能源与环境问题日益突出，因此电动汽车成为未来汽车发展的必然趋势之一。电动汽车的制动过程区别于传统内燃机汽车的一个重要方面就是再生制动技术的应用。电动汽车的再生制动，就是利用电机的电气制动产生反向力矩使车辆减速或停车。对于感应电机来说，电气制动有反接制动、直流制动和再生制动等。其中，能实现将刹车过程中能量回收的只有再生制动，其本质是电机转子的转动频率超过电机的电源频率，电机工作于发电状态，将机械能转化为电能通过逆变器的反向续流二极管给电池充电。汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和长下坡时能够维持一定车速的能力，称为汽车制动性。制动性能是汽车的重要性能指标之一，直接关系到交通安全，再生能量回馈和利用的前提是保证安全性。再生制动能量回收的优点除可提高能量利用率外，还有减小机械、液压等制动方式的机械磨损，可实现更加精确的制动控制，以及降低传统汽车制动过程中因温度升高而产生的制动热衰退现象等。电动汽车制动可分为以下三种模式，不同模式应辅以不同的控制策略。三种制动模式如下：(1)紧急制动：对应于制动减速度大于2m/s2的过程，出于安全性方面的考虑应以机械摩擦制动为主，电气制动仅起辅助作用；在急刹车时，可根据初始速度的不同，由车上ABS控制提供相应的机械摩擦制动力；(2)中轻度制动：对应于汽车在正常工况下的制动过程， 如遇红灯或者靠站停车等，可分为减速过程与停止过程；电气制动负责减速过程，停止过程由机械摩擦制动完成；(3)汽车长下坡时的制动：电动汽车长下坡一般发生在盘山公路下缓坡时，在制动力要求不大时，可完全工作于纯再生制动模式。由以上三种制动模式可知，除了紧急制动外，其它两种模式都可以应用再生制动，将刹车产生的能量回馈到直流母线，给电池充电。目前，电动汽车再生制动技术越来越受到重视，但随着研究的深入，技术人员发现有些技术问题急于需要解决，如控制策略方面的优化及参数的匹配等问题。而解决上述问题的有效方法就是采用模拟试验的方法，通过在产品设计和试制阶段的模拟试验，将汽车制动性能的缺陷与不足暴露处理，再通过改进和解决暴露并发现的缺陷与不足，从而提高车辆的制动性能。因而，需设计一种结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便、使用效果好的模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，能有效模拟双电机驱动电动汽车的再生制动工况，为提高车辆制动性能提供可靠依据。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便、使用效果好，能有效模拟双电机驱动电动汽车的再生制动工况。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征在于：包括水平台架、安装在水平台架前部的前轮轴系模拟机构、位于所述前轮轴系模拟机构后侧的后轮轴系模拟机构和对所模拟电动汽车行驶过程中的负载进行模拟的负载模拟机构，所述后轮轴系模拟机构安装在水平台架后部；所述后轮轴系模拟机构包括后轮轴、对所述后轮轴进行驱动的后轮轴 驱动机构和安装在所述后轮轴上的机械制动器，所述后轮轴包括左半轴和右半轴，所述后轮轴驱动机构包括对所述左半轴进行驱动的左驱动电机和对所述右半轴进行驱动的右驱动电机；所述机械制动器包括安装在所述左半轴上的左后制动盘和安装在所述右半轴上的右后制动盘；所述左驱动电机和右驱动电机分别安装在水平台架左右两侧，所述左半轴和所述右半轴均安装在水平台架上；所述左后制动盘为对所模拟电动汽车的左后轮进行模拟的左后模拟轮，所述右后制动盘为对所模拟电动汽车的右后轮进行模拟的右后模拟轮；所述左驱动电机和右驱动电机组成所模拟电动汽车的再生制动模拟系统；所述前轮轴系模拟机构包括前轮轴、对所述前轮轴进行驱动的前轮轴驱动机构，以及安装在所述前轮轴左右两侧的左前制动盘和右前制动盘；所述前轮轴驱动机构与所述前轮轴之间通过传动机构进行传动连接，所述前轮轴驱动机构和所述前轮轴均安装在水平台架上；所述左前制动盘为对所模拟电动汽车的左前轮进行模拟的左前模拟轮，所述右前制动盘为对所模拟电动汽车的右前轮进行模拟的右前模拟轮；所述负载模拟机构包括左侧加载电机和右侧加载电机；所述左驱动电机与所述左半轴的一端进行传动连接，所述左侧加载电机与所述左半轴的另一端进行传动连接；所述右驱动电机与所述右半轴的一端进行传动连接，所述右侧加载电机与所述右半轴的另一端进行传动连接。上述模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征是：所述左驱动电机和右驱动电机均为永磁同步电机；所述左侧加载电机和右侧加载电机均为交流电机。上述模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征是：还包括监控系统，所述监控系统包括上位机、再生制动控制器、加载电机控制器、驱动电机控制器和前轮轴驱动控制器，所述左驱动电机和右驱动电机均由驱动电机控制器进行控制且二者均与驱动电机控制器连接，所述左侧加载电机和右侧加载电机均由加载电机控制器进行控制且二者均与加载 电机控制器连接，所述前轮轴驱动机构由前轮轴驱动控制器进行控制且其与前轮轴驱动控制器连接；所述左驱动电机和右驱动电机均为对所模拟电动汽车进行电气制动的电动机且二者均由再生制动控制器进行控制，所述左驱动电机和右驱动电机均与再生制动控制器连接；所述再生制动控制器、加载电机控制器、驱动电机控制器和前轮轴驱动控制器均与上位机连接。上述模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征是：所述监控系统还包括后轮轴系转速检测单元，所述后轮轴系转速检测单元为对所述左半轴、所述右半轴、左后制动盘或右后制动盘的转速进行实时检测的转速检测单元，所述后轮轴系转速检测单元与再生制动控制器连接。上述模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征是：还包括充电电路和与充电电路连接的可充电电池，所述左驱动电机和右驱动电机均与充电电路连接；所述监控系统还包括对可充电电池的电量进行实时检测的电量检测单元，所述电量检测单元与再生制动控制器连接；所述左后制动盘、右后制动盘、左前制动盘和右前制动盘均由机械制动控制器进行控制且其均与机械制动控制器连接；所述监控系统还包括对左侧加载电机和右侧加载电机的输出力矩进行实时检测的电机力矩检测单元，所述电机力矩检测单元与再生制动控制器连接。上述模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征是：所述水平台架为立方体台架，所述立方体台架包括水平底座和安装在水平底座上的立方体护栏，所述立方体护栏由四个分别布设在水平底座四周侧上方的竖向护栏连接而成；所述左半轴、所述右半轴和所述前轮轴均呈平行布设，所述前轮轴呈水平布设；所述前轮轴系模拟机构安装在水平底座的前侧上部且其位于矩形护栏内；所述左驱动电机和右驱动电机均安装在水平底座的后侧上部，所述左半轴和所述右半轴布设在同一直线上且二者均呈水平布设；所述左半轴 通过轴承安装在位于水平底座左侧上部的所述竖向护栏上，所述右半轴通过所述轴承安装在位于水平底座右侧上部的所述竖向护栏上；所述立方体护栏的后部左侧设置有供左侧加载电机放置的左侧支撑板，所述立方体护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征在于：包括水平台架(16)、安装在水平台架(16)前部的前轮轴系模拟机构、位于所述前轮轴系模拟机构后侧的后轮轴系模拟机构和对所模拟电动汽车行驶过程中的负载进行模拟的负载模拟机构，所述后轮轴系模拟机构安装在水平台架(16)后部；所述后轮轴系模拟机构包括后轮轴、对所述后轮轴进行驱动的后轮轴驱动机构和安装在所述后轮轴上的机械制动器，所述后轮轴包括左半轴和右半轴，所述后轮轴驱动机构包括对所述左半轴进行驱动的左驱动电机(7)和对所述右半轴进行驱动的右驱动电机(8)；所述机械制动器包括安装在所述左半轴上的左后制动盘(4)和安装在所述右半轴上的右后制动盘(1)；所述左驱动电机(7)和右驱动电机(8)分别安装在水平台架(16)左右两侧，所述左半轴和所述右半轴均安装在水平台架(16)上；所述左后制动盘(4)为对所模拟电动汽车的左后轮进行模拟的左后模拟轮，所述右后制动盘(1)为对所模拟电动汽车的右后轮进行模拟的右后模拟轮；所述左驱动电机(7)和右驱动电机(8)组成所模拟电动汽车的再生制动模拟系统；所述前轮轴系模拟机构包括前轮轴、对所述前轮轴进行驱动的前轮轴驱动机构，以及安装在所述前轮轴左右两侧的左前制动盘(11)和右前制动盘(15)；所述前轮轴驱动机构与所述前轮轴之间通过传动机构进行传动连接，所述前轮轴驱动机构和所述前轮轴均安装在水平台架(16)上；所述左前制动盘(11)为对所模拟电动汽车的左前轮进行模拟的左前模拟轮，所述右前制动盘(15)为对所模拟电动汽车的右前轮进行模拟的右前模拟轮；所述负载模拟机构包括左侧加载电机(6)和右侧加载电机(17)；所述左驱动电机(7)与所述左半轴的一端进行传动连接，所述左侧加载电机(6)与所述左半轴的另一端进行传动连接；所述右驱动电机(8)与所述右半轴的一端进行传动连接，所述右侧加载电机(17)与所述右半轴的另一端进行传动连接。...

【技术特征摘要】
1.一种模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征在于：包括水平台架(16)、安装在水平台架(16)前部的前轮轴系模拟机构、位于所述前轮轴系模拟机构后侧的后轮轴系模拟机构和对所模拟电动汽车行驶过程中的负载进行模拟的负载模拟机构，所述后轮轴系模拟机构安装在水平台架(16)后部；所述后轮轴系模拟机构包括后轮轴、对所述后轮轴进行驱动的后轮轴驱动机构和安装在所述后轮轴上的机械制动器，所述后轮轴包括左半轴和右半轴，所述后轮轴驱动机构包括对所述左半轴进行驱动的左驱动电机(7)和对所述右半轴进行驱动的右驱动电机(8)；所述机械制动器包括安装在所述左半轴上的左后制动盘(4)和安装在所述右半轴上的右后制动盘(1)；所述左驱动电机(7)和右驱动电机(8)分别安装在水平台架(16)左右两侧，所述左半轴和所述右半轴均安装在水平台架(16)上；所述左后制动盘(4)为对所模拟电动汽车的左后轮进行模拟的左后模拟轮，所述右后制动盘(1)为对所模拟电动汽车的右后轮进行模拟的右后模拟轮；所述左驱动电机(7)和右驱动电机(8)组成所模拟电动汽车的再生制动模拟系统；所述前轮轴系模拟机构包括前轮轴、对所述前轮轴进行驱动的前轮轴驱动机构，以及安装在所述前轮轴左右两侧的左前制动盘(11)和右前制动盘(15)；所述前轮轴驱动机构与所述前轮轴之间通过传动机构进行传动连接，所述前轮轴驱动机构和所述前轮轴均安装在水平台架(16)上；所述左前制动盘(11)为对所模拟电动汽车的左前轮进行模拟的左前模拟轮，所述右前制动盘(15)为对所模拟电动汽车的右前轮进行模拟的右前模拟轮；所述负载模拟机构包括左侧加载电机(6)和右侧加载电机(17)；所述左驱动电机(7)与所述左半轴的一端进行传动连接，所述左侧加载电机(6)与所述左半轴的另一端进行传动连接；所述右驱动电机(8)与所述右半轴的一端进行传动连接，所述右侧加载电机(17)与所述右半轴的另一端进行传动连接。2.按照权利要求1所述的模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征在于：所述左驱动电机(7)和右驱动电机(8)均为永磁同步电机；所述左侧加载电机(6)和右侧加载电机(17)均为交流电机。3.按照权利要求1或2所述的模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征在于：还包括监控系统，所述监控系统包括上位机(24)、再生制动控制器(22)、加载电机控制器(19)、驱动电机控制器(20)和前轮轴驱动控制器(21)，所述左驱动电机(7)和右驱动电机(8)均由驱动电机控制器(20)进行控制且二者均与驱动电机控制器(20)连接，所述左侧加载电机(6)和右侧加载电机(17)均由加载电机控制器(19)进行控制且二者均与加载电机控制器(19)连接，所述前轮轴驱动机构由前轮轴驱动控制器(21)进行控制且其与前轮轴驱动控制器(21)连接；所述左驱动电机(7)和右驱动电机(8)均为对所模拟电动汽车进行电气制动的电动机且二者均由再生制动控制器(22)进行控制，所述左驱动电机(7)和右驱动电机(8)均与再生制动控制器(22)连接；所述再生制动控制器(22)、加载电机控制器(19)、驱动电机控制器(20)和前轮轴驱动控制器(21)均与上位机(24)连接。4.按照权利要求3所述的模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征在于：所述监控系统还包括后轮轴系转速检测单元(23)，所述后轮轴系转速检测单元(23)为对所述左半轴、所述右半轴、左后制动盘(4)或右后制动盘(1)的转速进行实时检测的转速检测单元，所述后轮轴系转速检测单元(23)与再生制动控制器(22)连接。5.按照权利要求4所述的模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征在于：还包括充电电路(26)和与充电电路(26)连接的可充电电池(27)，所述左驱动电机(7)和右驱动电机(8)均与充电电路(26)连接；所述监控系统还包括对可充电电池(27)的电量进行实时检测的电量检测单元(28)，所述电量检测单元(28)与再生制动控制器(22)连接；所述左后制动盘(4)、右后制动盘(1)、左前制动盘(11)和右前制动盘(15)均由机械制动控制器(31)进行控制且其均与机械制动控制器(31)连接；所述监控系统还包括对左侧加载电机(6)和右侧加载电机(17)的输出力矩进行实时检测的电机力矩检测单元(25)，所述电机力矩检测单元(25)与再生制动控制器(22)连接。6.按照权利要求1或2所述的模拟双电机驱动电动汽车再生制动性能试验台，其特征在于：所述水平台架(16)为立方体台架，所述立方体台架包括水平底座(16-1)和安装在水平底座(16-1)上的立方体护栏(16-2)，所述立方体护栏(16-2)由四个分别布设在水平底座(16-1)四周侧上方的竖向护栏连接而成；所述左半轴、所述右半轴和所述前轮轴均呈平行布设，所述前轮轴呈水平布设；所述前轮轴系模拟机构安装在水平底座(16-1)的前侧上部且其位于矩形护栏(16-2)内；所述左驱动电机(7)和右驱动电机(8)均安装在水平底座(16-1)的后侧上部，所述左半轴和所述右半轴布设在同一直线上且二者均呈水平布设；所述左半轴通过轴承安装在位于水平底座(16-1)左侧上部的所述竖向护栏上，所述右半轴通过所述轴承安装在位于水平底座(16-1)右侧上部的所述竖向护栏上；所述立方体护栏(16-2)的后部左侧设置有供左侧加载电机(6)放置的左侧支撑板(29)，所述立方体护栏(16-2)的后部右侧设置有供右侧加载电机(17)放置的右侧支撑板(30)；所述左侧支...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建，许世维，汪贵平，赵轩，魏敬东，肖旭辉，刘伟，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61