插电式混合动力汽车动力总成台架系统的制作方法

本发明涉及电动汽车的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种插电式混合动力汽车动力总成台架系统。

背景技术：

根据国际能源署统计，我国的石油需求中，交通运输部门所占的比例超过50％，而随着汽车的普及，汽车的燃料成为石油需求快速增长的主要原因。而石油属于不可再生的战略性资源，有限的储量难以维持石油需求的快速扩张，而且油气的燃烧所引发的环境问题，也日益引起关注，从而使新能源汽车的开发成为近年来的研究热点。在新能源汽车中，纯电动汽车前景被广泛看好，但目前受限于电池容量，其续航里较短。混合动力汽车作为从传统能源汽车到纯电动汽车的一种过渡方案，兼有纯电动车的低排放优点与燃料汽车的机动性，目前已成为汽车研究与开发的重点。在现有技术中，一般通过设定给定条件的试验条件来测试部件和整车的性能，对于模拟混合动力的动力总成以及离合器等部件的测试控制系统的试验方法尚不成熟，而且成本较高。中国实用新型专利zl201620031901.1公开了插电式混合动力车的动力总成测试台架，其中设有中央控制器、用于模拟电池充放电i-v特性曲线的智能电池模拟器、恒温控制机构、油耗仪及供油机构、排风机构，中央控制器分别与智能电池模拟器、恒温控制机构、油耗仪及供油机构、排风机构经can总线相连接；智能电池模拟器中设有微处理器、用于接收中央控制器下达的控制命令的指令接收电路、用于将当前直流母线的实时电压/电流通过can总线上传至中央控制器的参数上传电路，微处理器分别与指令接收电路、参数上传电路相连接。其中需要油路和废气处理系统，不仅操作复杂而且成本较高。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种插电式混合动力汽车动力总成台架系统及其控制方法。

为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种插电式混合动力汽车动力总成台架系统，包括动力电源、负载电机、模拟发动机电机、驱动电机、发电机、试验台支架、冷却系统和外围控制系统；其特征在于：所述负载电机采用处于发电模式的电机加变速箱模拟整车负载，所述模拟发动机电机采用处于电动模式的电机模拟发动机。

其中，所述驱动电机采用被试验的原车前驱动电机；所述发电机采用被试验的原车发电机。

其中，所述试验台支架用于固定负载电机、发动机、驱动电机、发电机和变速箱总成。

其中，所述动力电源包括直流配电柜、动力电池和高压配电盒。

其中，所述外围控制系统包括台架控制器、上位机、起止开关、紧急停止按钮和警告装置；所述起止开关、紧急停止按钮和警告装置通过硬线与所述台架控制器连接。

具体来说，本发明的插电式混合动力汽车动力总成台架系统，包括负载电机、模拟发动机电机、驱动电机、发电机、试验台支架和外围控制系统；其特征在于所述外围控制系统包括台架控制器、上位机、起止开关、紧急停止按钮和警告装置，所述起止开关、紧急停止按钮和警告装置通过硬线与所述台架控制器连接；所述台架控制器与can终端连接，所述can终端通过can总线分别与动力电池、发电机和驱动电机控制器、负载电机控制器、模拟发动机电机控制器连接和变速箱总成连接；高压配电盒通过高压线分别与所述发电机和驱动电机控制器、负载电机控制器和模拟发动机电机控制器连接；所述发电机和驱动电机控制器通过高压线分别连接所述驱动电机和发电机，所述负载电机控制器通过高压线连接模拟发动机电机，所述负载电机控制器通过高压线连接负载电机；所述驱动电机和模拟发动机电机通过轴联器连接至变速箱总成，而所述变速箱总成还连接至所述发电机；并且所述变速箱总成还依次通过驱动轴、轴联器和变速箱与负载电机连接；所述负载电机、模拟发动机电机、驱动电机、发电机和变速箱总成设置并固定在所属试验台支架上；动力电池和直流配电柜通过高压线与所述高压配电盒连接并给所述高压配电盒供电。

其中，所述上位机为计算机，所述计算机通过usb接口或无线网络接口与所述台架控制器连接。

其中，所述驱动电机与变速箱总成之间的联轴器上设置有扭矩传感器，所述负载电机与所述变速箱总成之间的联轴器上设置有扭矩传感器。

与最接近的现有技术相比，本发明的插电式混合动力汽车动力总成台架系统及其控制方法具有以下有益效果：

本发明采用两个电动机分别代替内燃机和测功机，前者电动模式，后者为发电模式，可以减低排放及对环境的要求；采用电动机代替内燃机，不仅能模拟内燃机的扭矩/转速输出，更能获得准确快速的控制，而且整个台架系统无污染，噪声小，不再需要额外的油路和废气处理系统。

附图说明

图1为本发明的插电式混合动力汽车动力总成台架系统的结构框图。

图2为ev运转状态示意图。

图3为串联运转状态示意图。

图4为并联运转状态示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明所述的插电式混合动力汽车动力总成台架系统及其控制方法做进一步的阐述，以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。

如图1所示，本具体实施方式的插电式混合动力汽车动力总成台架系统包括负载电机、模拟发动机电机、驱动电机、发电机、试验台支架和外围控制系统。外围控制系统包括台架控制器、上位机、起止开关、紧急停止按钮和警告装置，所述起止开关、紧急停止按钮和警告装置通过硬线与所述台架控制器连接；所述上位机为计算机，所述计算机通过usb接口或无线网络接口与所述台架控制器连接。所述台架控制器与can终端连接，所述can终端通过can总线分别与动力电池、发电机和驱动电机控制器、负载电机控制器、模拟发动机电机控制器连接和变速箱总成连接；高压配电盒通过高压线分别与所述发电机和驱动电机控制器、负载电机控制器和模拟发动机电机控制器连接；所述发电机和驱动电机控制器通过高压线分别连接所述驱动电机和发电机，所述负载电机控制器通过高压线连接模拟发动机电机，所述负载电机控制器通过高压线连接负载电机；所述驱动电机和模拟发动机电机通过轴联器连接至变速箱总成，而所述变速箱总成还连接至所述发电机；并且所述变速箱总成还依次通过驱动轴、轴联器和变速箱与负载电机连接；所述驱动电机与变速箱总成之间的联轴器上设置有扭矩传感器，所述负载电机与所述变速箱总成之间的联轴器上设置有扭矩传感器。所述负载电机、模拟发动机电机、驱动电机、发电机和变速箱总成设置并固定在所属试验台支架上；动力电池和直流配电柜通过高压线与所述高压配电盒连接并给所述高压配电盒供电。采用两个电动机分别代替内燃机和测功机，前者电动模式，后者为发电模式，可以减低排放及对环境的要求。制作台架总体控制器，分别控制四个电机，协调运作，模拟各种车况，以满足离合器等的测试要求。

如下图2所示，在ev模式时，驱动电机处于转速模式并驱动负载电机，电机转速对应车速，负载电机的扭矩负载随车速变化。如图3所示，在串联模式时，驱动电机和负载电机工作模式同ev模式，模拟发动机电机处于转速模式并驱动处于发电模式下的发电机，从而可以测量不同转速和不同扭矩指令下的发电功率。如图4所示，在并联模式时，驱动电机和负载电机工作模式同ev模式(目标车速及低速保持设定的速度均变大)，发动机处于转速模式(离合器不闭合空转)，当负载电机及发动机均达到一定速度(例如60km/h)且转速差处于允许范围时，闭合离合器，发动机转为扭矩模式。当车速减低到设定值范围时，断开离合器，发动机转会转速模式，等待下次闭合条件或停机。与现有技术相比，本发明将原系统简化为四个电机控制系统，而且省去了油路和废气处理系统，并且控制简单，反应快，协调性好，能够满足重复性实验要求，具有造价低，可控性高，兼容性好，无尾气和噪声等特点。

对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。