电驱动系统效率测试补偿方法及电驱动系统效率测试系统与流程

[0001]
本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种电驱动系统效率测试补偿方法及电驱动系统效率测试系统。


背景技术：

[0002]
纯电动汽车具有污染低、噪声低、效率高和能源来源多等优点，因此被作为取代燃油车的主要发展方向；传统的结构电机和电机控制器为分体式结构，分别布置在车内，需要三相线束连接高压端。
[0003]
电机和控制器集成后随之会产生电驱动系统效率测试有偏差的问题。由于在电机标定过程中需要采集三相电流和电压，电机和控制器之间需要连接三相线，进而分别测试出电机效率和控制器效率；但是三相线会产生损耗，从而影响电机效率和控制器效率，进而影响电驱动系统效率；因此电机和控制器集成后的效率往往高于电机和控制器之间连接三相线时系统的效率。因此需要提供一种方案来解决铜线缆损耗引起的电驱动系统效率测试偏低的问题。


技术实现要素：

[0004]
本发明实施例提供一种电驱动系统效率测试补偿方法，能获取补偿的电驱动系统效率，解决了线缆损耗引起的电驱动系统效率测试偏低的问题。
[0005]
一方面，本发明实施例提供了一种电驱动系统效率测试补偿方法，包括如下步骤：获取测试前的母线线缆和三相线缆的初始温度、初始电阻；获取测试中的母线线缆和三相线缆的测试电流、测试温度、测试功率；根据母线线缆和三相线缆的初始温度、初始电阻及测试温度，获取母线线缆和三相线缆的测试电阻；根据母线线缆和三相线缆的测试电流、测试功率、测试电阻及电机的输出机械功率，获取补偿的电驱动系统效率。
[0006]
在一些实施例中，所述“获取测试前的母线线缆和三相线缆的初始温度、初始电阻”步骤，具体包括以下步骤：获取测试前集线器至控制器之间的母线线缆的初始温度为θ
′
1+
、初始电阻为r
′
1+
；获取测试前控制器至集线器之间的三相线缆的初始温度、初始电阻；获取测试前集线器至电机之间的三相线缆的初始温度、初始电阻。
[0007]
在一些实施例中，所述“获取测试前控制器至集线器之间的三相线缆的初始温度、初始电阻；获取测试前集线器至电机之间的三相线缆的初始温度、初始电阻”步骤，具体包括以下步骤：获取测试前控制器至集线器之间的u相线缆的初始温度为θ
1u
、初始电阻为r
1u
；获取测试前控制器至集线器之间的v相线缆的初始温度为θ
1v
、初始电阻为r
1v
；获取测试前控制器至集线器之间的w相线缆的初始温度为θ
1w
、初始电阻为r
1w
；获取测试前集线器至电机之间的u相线缆的初始温度为θ
′
1u
、初始电阻为r
′
1u
；获取测试前集线器至电机之间的v相线缆的初始温度为θ
′
1v
、初始电阻为r
′
1v
；获取测试前集线器至电机之间的w相线缆的初始温度为θ
′
1w
、初始电阻为r
′
1w
。
[0008]
在一些实施例中，所述“获取测试中的母线线缆和三相线缆的测试温度”步骤，具
体包括以下步骤：获取测试中集线器至控制器之间的母线线缆的测试温度为θ
′
2+
；获取测试中控制器至集线器之间的u相线缆的测试温度为θ
2u
；获取测试中控制器至集线器之间的v相线缆的测试温度为θ
2v
；获取测试中控制器至集线器之间的w相线缆的测试温度为θ
2w
；获取测试中集线器至电机之间的u相线缆的测试温度为θ
′
2u
；获取测试中集线器至电机之间的v相线缆的测试温度为θ
′
2v
；获取测试中集线器至电机之间的w相线缆的测试温度为θ
′
2w
。
[0009]
在一些实施例中，所述“根据母线线缆和三相线缆的初始温度、初始电阻及测试温度，获取母线线缆和三相线缆的测试电阻”步骤，具体包括以下步骤：获取测试中集线器至控制器之间的母线线缆的测试电阻为获取测试中控制器至集线器之间的u相线缆的测试电阻为获取测试中控制器至集线器之间的v相线缆的测试电阻为获取测试中控制器至集线器之间的w相线缆的测试电阻为获取测试中集线器至电机之间的u相线缆的测试电阻为获取测试中集线器至电机之间的v相线缆的测试电阻为获取测试中集线器至电机之间的w相线缆的测试电阻为其中，k为线缆电阻温度系数的倒数。
[0010]
在一些实施例中，所述“根据母线线缆和三相线缆的测试电流、测试功率、测试电阻及电机的输出机械功率，获取补偿的电驱动系统效率”步骤，具体包括以下步骤：根据母线线缆和三相线缆的测试电流、测试功率、测试电阻及电机的输出机械功率，获取补偿的电机效率、及控制器效率；根据补偿的电机效率及控制器效率，获取补偿的电驱动系统效率。
[0011]
在一些实施例中，所述“根据母线线缆和三相线缆的测试电流、测试功率、测试电阻及电机的输出机械功率，获取补偿的电机效率、及控制器效率”步骤，具体包括以下步骤：
[0012]
根据集线器至电机之间的u相线缆的测试电阻r
′
2u
、集线器至电机之间的v相线缆的测试电阻r
′
2v
、集线器至电机之间的w相线缆的测试电阻r
′
2w
、u相线缆测试电流i
u相
、v相线缆测试电流i
v相
、w相线缆测试电流i
w相
、三相线缆的测试功率p
电
、及所述电机的输出机械功率p
机械
，获取补偿的电机效率为:
[0013][0014]
根据集线器至控制器之间的母线线缆的测试电阻r
′
2+
、控制器至集线器之间的u相线缆的测试电阻r
2u
、控制器至集线器之间的v相线缆的测试电阻为r
2v
、控制器至集线器之
间的w相线缆的测试电阻为r
2w
、u相线缆测试电流i
u相
、v相线缆测试电流i
v相
、w相线缆测试电流i
w相
、母线线缆测试电流i
母线
、母线线缆测试功率p
母线
，及三相线缆的测试功率p
电
，获取补偿的控制器效率为：
[0015][0016]
在一些实施例中，所述“根据补偿的电机效率及控制器效率，获取补偿的电驱动系统效率”步骤，具体包括以下步骤：所述补偿的电驱动系统效率为：
[0017][0018]
另一方面，本发明实施例提供了一种电驱动系统效率测试系统，包括电池模拟器、集线器、控制器及电机；电池模拟器用于提供高压电；集线器与所述电池模拟器通过母线线缆电连接，所述集线器用于采集母线线缆、三相线缆上的电信号；控制器与所述集线器通过母线线缆和三相线缆电连接，电机用于将所述电池模拟器输出的直流电转换为三相电；电机与所述集线器通过三相线缆电连接
[0019]
在一些实施例中，所述电驱动系统效率测试系统还包括工控机，所述工控机分别与所述集线器、所述电机电连接，所述工控机用于获取所述集线器上采集到的母线线缆、三相线缆上的电信号，并获取所述电机上的电信号。
[0020]
本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：首先获取测试前的母线线缆和三相线缆的初始温度、初始电阻；再获取测试中的母线线缆和三相线缆的测试电流、测试温度、测试功率；再根据母线线缆和三相线缆的初始温度、初始电阻及测试温度，获取母线线缆和三相线缆的测试电阻；再根据母线线缆和三相线缆的测试电流、测试功率、测试电阻及电机的输出机械功率，获取补偿的电驱动系统效率；通过采用上述方法获取补偿的电驱动系统效率，能使补偿的控制器效率和电机效率都得到提升，进而使补偿后的电驱动系统效率更加接近于电机和控制器集成后的电驱动系统效率，解决了线缆损耗引起的电驱动系统效率测试偏低的问题。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]
图1为本发明实施例的电驱动系统效率测试补偿方法的流程示意图；
[0023]
图2为本发明实施例的电驱动系统效率测试系统的结构示意图。
[0024]
图中：10、电池模拟器；20、集线器；30、控制器；40、电机；50、工控机。
具体实施方式
[0025]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]
参见图1所示，本发明实施例提供了一种电驱动系统效率测试补偿方法，包括如下步骤：s01，获取测试前的母线线缆和三相线缆的初始温度、初始电阻；s02，获取测试中的母线线缆和三相线缆的测试电流、测试温度、测试功率；s03，根据母线线缆和三相线缆的初始温度、初始电阻及测试温度，获取母线线缆和三相线缆的测试电阻；s04，根据母线线缆和三相线缆的测试电流、测试功率、测试电阻及电机的输出机械功率，获取补偿的电驱动系统效率；通过采用上述方法获取补偿的电驱动系统效率，能使补偿的控制器30效率和电机40效率都得到提升，进而使补偿后的电驱动系统效率更加接近于电机40和控制器30集成后的电驱动系统效率，解决了线缆损耗引起的电驱动系统效率测试偏低的问题。
[0027]
可选的，所述“获取测试前的母线线缆和三相线缆的初始温度、初始电阻”步骤，具体包括以下步骤：获取测试前集线器20至控制器30之间的母线线缆的初始温度为θ
′
1+
、初始电阻为r
′
1+
；获取测试前控制器30至集线器20之间的三相线缆的初始温度、初始电阻；获取测试前集线器20至电机40之间的三相线缆的初始温度、初始电阻。由于在电池模拟器10、控制器30和电机40之间设置了集线器20，集线器20的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大电信号的传输距离，同时还需对母线线缆和三相线缆上的电信号进行实时采集，所以设置了集线器20后，还需要获取测试前集线器20至控制器30之间的母线线缆的初始温度为θ
′
1+
、初始电阻为r
′
1+
；获取测试前控制器30至集线器20之间的三相线缆的初始温度、初始电阻；获取测试前集线器20至电机40之间的三相线缆的初始温度、初始电阻。
[0028]
可选的，由于三相线缆包括u相线缆、v相线缆及w相线缆，因此需分别获取测试前控制器30至集线器20之间的u相线缆、v相线缆及w相线缆的初始温度、初始电阻，及分别获取测试前集线器至电机之间的u相线缆、v相线缆及w相线缆的初始温度、初始电阻。所述“获取测试前控制器至集线器之间的三相线缆的初始温度、初始电阻；获取测试前集线器至电机之间的三相线缆的初始温度、初始电阻”步骤，具体包括以下步骤：获取测试前控制器至集线器之间的u相线缆的初始温度为θ
1u
、初始电阻为r
1u
；获取测试前控制器30至集线器20之间的v相线缆的初始温度为θ
1v
、初始电阻为r
1v
；获取测试前控制器30至集线器20之间的w相线缆的初始温度为θ
1w
、初始电阻为r
1w
；获取测试前集线器20至电机40之间的u相线缆的初始温度为θ
′
1u
、初始电阻为r
′
1u
；获取测试前集线器20至电机40之间的v相线缆的初始温度为θ
′
1v
、初始电阻为r
′
1v
；获取测试前集线器20至电机40之间的w相线缆的初始温度为θ
′
1w
、初始电阻为r
′
1w
。
[0029]
可选的，由于三相线缆包括u相线缆、v相线缆及w相线缆，上述获取了测试前的母线线缆的初始温度，分别获取了测试前控制器30至集线器20之间的u相线缆、v相线缆及w相线缆的初始温度，及分别获取了测试前集线器至电机之间的u相线缆、v相线缆及w相线缆的初始温度；因此还需分别获取测试中的母线线缆、u相线缆、v相线缆及w相线缆的测试温度。所述“获取测试中的母线线缆和三相线缆的测试温度”步骤，具体包括以下步骤：获取测试中集线器20至控制器30之间的母线线缆的测试温度为θ
′
2+
；获取测试中控制器30至集线器
20之间的u相线缆的测试温度为θ
2u
；获取测试中控制器30至集线器20之间的v相线缆的测试温度为θ
2v
；获取测试中控制器30至集线器20之间的w相线缆的测试温度为θ
2w
；获取测试中集线器20至电机40之间的u相线缆的测试温度为θ
′
2u
；获取测试中集线器20至电机40之间的v相线缆的测试温度为θ
′
2v
；获取测试中集线器20至电机40之间的w相线缆的测试温度为θ
′
2w
。
[0030]
可选的，“根据母线线缆和三相线缆的初始温度、初始电阻及测试温度，获取母线线缆和三相线缆的测试电阻”步骤，具体包括以下步骤：获取测试中集线器至控制器之间的母线线缆的测试电阻为获取测试中控制器至集线器之间的u相线缆的测试电阻为获取测试中控制器至集线器之间的v相线缆的测试电阻为获取测试中控制器至集线器之间的w相线缆的测试电阻为获取测试中集线器至电机之间的u相线缆的测试电阻为获取测试中集线器至电机之间的v相线缆的测试电阻为获取测试中集线器至电机之间的w相线缆的测试电阻为其中，k为线缆电阻温度系数的倒数。
[0031]
可选的，由于获取补偿的电驱动系统效率需要先计算出电机40效率、及控制器30效率，再通过电机40效率、及控制器30效率得出补偿的电驱动系统效率；因此所述“根据母线线缆和三相线缆的测试电流、测试功率、测试电阻及电机的输出机械功率，获取补偿的电驱动系统效率”步骤，具体包括以下步骤：根据母线线缆和三相线缆的测试电流、测试功率、测试电阻及电机的输出机械功率，获取补偿的电机40效率、及控制器30效率；根据补偿的电机40效率及控制器30效率，获取补偿的电驱动系统效率。
[0032]
可选的，所述“根据母线线缆和三相线缆的测试电流、测试功率、测试电阻及电机的输出机械功率，获取补偿的电机效率、及控制器效率”步骤，具体包括以下步骤：
[0033]
根据集线器至电机之间的u相线缆的测试电阻r
′
2u
、集线器至电机之间的v相线缆的测试电阻r
′
2v
、集线器至电机之间的w相线缆的测试电阻r
′
2w
、u相线缆测试电流i
u相
、v相线缆测试电流i
v相
、w相线缆测试电流i
w相
、三相线缆的测试功率p
电
、及所述电机的输出机械功率p
机械
，获取补偿的电机效率为:
[0034]
[0035]
根据集线器至控制器之间的母线线缆的测试电阻r
′
2+
、控制器至集线器之间的u相线缆的测试电阻r
2u
、控制器至集线器之间的v相线缆的测试电阻为r
2v
、控制器至集线器之间的w相线缆的测试电阻为r
2w
、u相线缆测试电流i
u相
、v相线缆测试电流i
v相
、w相线缆测试电流i
w相
、母线线缆测试电流i
母线
、母线线缆测试功率p
母线
，及三相线缆的测试功率p
电
，获取补偿的控制器效率为：
[0036][0037]
可选的，所述“根据补偿的电机效率及控制器效率，获取补偿的电驱动系统效率”步骤，具体包括以下步骤：所述补偿的电驱动系统效率为：
[0038][0039]
参见图2所示，本发明实施例提供了一种电驱动系统效率测试系统，包括电池模拟器10、集线器20、控制器30及电机40；电池模拟器10用于提供高压电；集线器20与所述电池模拟器10通过母线线缆电连接，所述集线器20用于采集母线线缆、三相线缆上的电信号，具体为：u相线缆、v相线缆、w相线缆和母线线缆测试前的初始温度/初始电阻，测试中的测试电流/测试温度/测试功率，需要说明的是，控制器30输入功率即为母线线缆测试功率p
母线
，控制器30输出功率即为三相线缆测试功率p
电
；同时还将采集到的电信号发送至工控机50；控制器30与所述集线器20通过母线线缆和三相线缆电连接，控制器30用于将所述电池模拟器10输出的直流电转换为三相电；电机40与所述集线器20通过三相线缆电连接。
[0040]
可选的，所述电驱动系统效率测试系统还包括工控机50，所述工控机50分别与所述集线器20、所述电机40电连接，所述工控机50用于获取所述集线器20上采集到的母线线缆、三相线缆上的电信号，并获取所述电机40上的电信号。
[0041]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0042]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0043]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特
定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0044]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0045]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。