电动汽车动力系统测试平台及其能量分配测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车动力系统测试平台，该测试平台包括控制台、整车控制器、被测电机、被测电机控制器、测功机、测功机控制器、动力电池及辅助能量单元。其中电能分配模块、被测电机控制器、被测电机、测功机控制器、测功机组成了一个能量闭环系统，测功机产生的电能无需反馈回电网，整个系统测试平台与交流电网之间不需要逆变电源，而其中的直流电源也只用于对测试平台的系统损失进行能量补充，这样既可提高系统能量利用率，简化动力系统测试平台复杂性，也可降低电动汽车动力系统研究开发测试难度及成本，还可以降低测试系统对电网的影响。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车动力系统测试平台及其能量分配测试方法
本专利技术涉及电动汽车领域，特别涉及一种电动汽车动力系统测试平台，以及这种测试平台的能量分配测试方法。
技术介绍
车辆给人们带来便利的同时消耗了大量的石油资源，对人类生存的外部环境产生了重大污染，目前电动汽车如燃料电池电动汽车、油电混合动力汽车、太阳能电动汽车、纯电动汽车等已成为国内各大公司研发重点。电动汽车动力系统主要由能量源(如动力电池、燃料电池、储能电容等)、功率电子器件、驱动电机等组成，随着电动汽车逐渐步入产业化阶段，如何对电动汽车零部件及动力系统性能进行测试、考核将成为下一步的研究重点。为对动力系统各零部件及系统进行测试，验证系统的控制策略，提高动力系统的可靠性，一个简单实用的动力系统测试平台是关键。目前电动汽车动力系统测试平台普遍采用测功机能量回馈电网模式，能量在测功机与三相电网之间双向流动。该系统的工作原理：驱动时，整流器将电网的三相交流电变为直流电，从电网吸收能量，由被测电机控制器驱动被测电机转化为机械能，后经过测功机及其控制器发电又转化为直流电，该直流电经过逆变后以三相交流电的形式回馈到电网，系统输入输出电能之差为系统效率损失。这种系统测试平台结构复杂、能量利用率低、成本较高，特别是由于有相当比例的能量需要回馈电网，对逆变电源的品质(如低谐波)有着很高的要求。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种结构简单、无需向电网回馈能量的电动汽车动力系统测试平台。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种电动汽车动力系统测试平台，包括被测电机、测功机、控制台、整车控制器、被测电机控制器、测功机控制器及动力电池，所述被测电机与所述测功机机械连接，所述被测电机控制器与所述被测电机连接，所述测功机控制器与所述测功机连接，所述控制台与所述被测电机控制器、整车控制器通信连接，所述整车控制器与所述被测电机控制器通信连接，所述动力电池与被测电机控制器连接，所述动力电池通过所述被测电机控制器驱动所述被测电机旋转，其还包括一辅助能量单元，所述辅助能量单元包括一直流电源模块、电能存储模块并联和一电能分配模块，所述直流电源模块与所述电能存储模块并联，所述直流电源模块通过所述电能分配模块与所述被测电机控制器连接，所述整车控制器与所述电能分配模块通信连接，所述测功机控制器与所述电能分配模块的输入端连接。优选的，所述电能存储模块为储能超级电容或动力蓄电池。优选的，所述直流电源模块为ACDC整流器、蓄电池、发电机系统或燃料电池系统。优选的，所述电能分配模块为一DCDC变换器。在该电动汽车动力系统测试平台中，电能分配模块、被测电机控制器、被测电机、测功机控制器、测功机组成了一个能量闭环系统，测功机产生的电能无需反馈回电网，而直流电源也只用于给对测试平台的系统损失进行能量补充，这样可提高系统能量利用率，简化动力系统测试平台复杂性，同时也可降低电动汽车动力系统研究开发测试难度及成本，降低对电网的影响。本专利技术还公开了一种上述电动汽车动力系统测试平台的能量分配测试方法，该方法包括如下步骤：1)由控制台根据工况参数确定测功机的负载扭矩；2)由控制台根据工况参数确定需求扭矩发送给整车控制器；3)整车控制器根据需求扭矩确定计算被测电机需求功率；4)通过整车控制器调节电能分配模块的输出电流，确定在不同测试条件下辅助能量单元与动力电池的能量分配量。该测试方法通过整车控制器控制调节电能分配模块的输出电流来达到控制动力电池输出电流的目的，这样可测试出在不同工况下动力电池与辅助能量单元的最佳能量分配比，进而可针对不同工况可对整车控制策略进行优化，实现能量利用最大化，提高整车续驶里程。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图对本专利进行详细说明。附图说明图1为本专利技术实施例的结构框图。图2为电动汽车燃料动力系统的测试平台结构框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细介绍。如图1所示，该电动汽车动力系统测试平台包括控制台1、被测电机3、测功机5、整车控制器2、被测电机控制器4、测功机控制器6、动力电池7及辅助能量单元8。被测电机3与测功机5柔性机械连接，连接处设有检测扭矩的传感器，传感器与控制台1连接，传感器可将检测的扭矩值反馈给控制台1。被测电机控制器4与被测电机3连接，被测电机控制器4用于控制被测电机3的扭矩输出。测功机控制器6与测功机5连接，测功机控制器6用于控制测功机5的负载扭矩。动力电池7与被测电机控制器4连接，动力电池7为被测电机3提供能量，驱动被测电机3旋转。辅助能量单元8包括一直流电源模块81、一电能分配模块82和电能存储模块83，电能分配模块82与被测电机控制器4连接。这样当被测电机3处于电动状态时，辅助能量单元8与动力电池7共同为被测电机3提供能量，而当被测电机3处于发电状态时，被测电机3会将机械能转化为电能储存在动力电池7中。直流电源模块81与电能存储模块83并联，该电能储存模块83可用于平衡能量流，提高该系统测试平台的能量动态响应速度，电能存储模块83可以为储能超级电容或动力蓄电池。测功机控制器6与电能分配模块82的输入端连接，测功机5在被测电机3带动下产生的电能可通过测功机控制器6反馈给电能分配模块82，并经电能分配模块82输送给被测电机控制器4以驱动被测电机3旋转。控制台1与被测电机控制器6、整车控制器2通信连接，整车控制器2与被测电机控制器4、电能分配模块82通信连接。直流电源模块81可以为ACDC整流器、蓄电池、发电机系统或燃料电池系统，电能分配模块一般为DCDC变换器。如图2所示，作为本专利技术的一个实施例，为基于本专利技术动力系统测试平台搭建燃料电池车动力系统测试台，其中作为辅助能量单元的燃料电池系统由ACDC整流器81’、电能储存模块83和DCDC变换器82’三部分来模拟组成。在该电动汽车动力系统测试平台中，电能分配模块82、被测电机控制器4、被测电机3、测功机控制器6、测功机5组成了一个能量闭环系统，采用直流并网模式，测功机5产生的电能不会再反馈会电网中，而是反馈给电能分配模块82，并通过电能分配模块82传递给测电机控制器4，使该反馈电能驱动被测电机3旋转，整个系统测试平台就需再采用逆变电源，而直流电源也只用于给对测试平台的系统损失进行能量补充，这样可提高系统能量利用率，简化动力系统测试平台复杂性，同时也可降低电动汽车动力系统研究开发测试难度及成本。该电动汽车动力系统测试平台中可对整个电动汽车的动力系统进行测试，也可对动力系统的各个零件分别进行测试，测试过程中，只需将要测试的零件代替该测试平台相应零件，然后使测试平台进行工作，即可对该零件进行测试。本专利技术还公开了一种上述电动汽车动力系统测试平台的能量分配测试方法，该测试方法包括如下步骤：首先，由控制台1根据工况参数确定测功机5的负载扭矩，并通过测功机控制器6使测功机5施加负载扭矩到被测电机3上。同时由控制台1根据工况参数确定被测电机3的需求扭矩并发送给整车控制器2。接着由整车控制器2根据需求扭矩确定计算被测电机3需求输出的功率，然后由整车控制器2调节电能分配模块82的输出电流，由于被测电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车动力系统测试平台，包括被测电机、测功机、控制台、整车控制器、被测电机控制器、测功机控制器及动力电池，所述被测电机与所述测功机机械连接，所述被测电机控制器与所述被测电机连接，所述测功机控制器与所述测功机连接，所述控制台与所述被测电机控制器、整车控制器通信连接，所述整车控制器与所述被测电机控制器通信连接，所述动力电池与被测电机控制器连接，所述动力电池通过所述被测电机控制器驱动所述被测电机旋转，其特征在于：其还包括一辅助能量单元，所述辅助能量单元包括一直流电源模块、一电能存储模块和一电能分配模块，所述直流电源模块与所述电能存储模块并联，所述直流电源模块通过所述电能分配模块与所述被测电机控制器连接，所述整车控制器与所述电能分配模块通信连接，所述测功机控制器与所述电能分配模块的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车动力系统测试平台，包括被测电机、测功机、控制台、整车控制器、被测电机控制器、测功机控制器及动力电池，所述被测电机与所述测功机机械连接，所述被测电机控制器与所述被测电机连接，所述测功机控制器与所述测功机连接，所述控制台与所述被测电机控制器、整车控制器通信连接，所述整车控制器与所述被测电机控制器通信连接，所述动力电池与被测电机控制器连接，所述动力电池通过所述被测电机控制器驱动所述被测电机旋转，其特征在于：其还包括一辅助能量单元，所述辅助能量单元包括一直流电源模块、一电能存储模块和一电能分配模块，所述直...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建荣，程伟，欧阳启，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：