(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 106124881 A(43)申请公布日 2016.11.16
(21)申请号 201610406985.7(22)申请日 2016.06.08
(71)申请人 杭州威衡科技有限公司
地址 311112 浙江省杭州市余杭区良渚街
道姚家路5号(72)发明人 郎向荣 路国卫 王江峰 朱庆
赵佳 (74)专利代理机构 杭州君度专利代理事务所
(特殊普通合伙) 33240
代理人 杜军(51)Int.Cl.
G01R 31/00(2006.01)G01R 31/34(2006.01)G01R 31/36(2006.01)
(54)发明名称
一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统及测试方法(57)摘要
本发明公开了一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统及测试方法。本发明包括控制模块、数据交换器、数据采集器、两个功率分析仪、测功控制器、测功电机和扭矩传感器。两个功率分析仪和数据采集仪均通过数据交换器与控制模块连接。功率分析仪用于测量待测试外接设备，待测试外接设备包括待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机。数据采集仪同时与扭矩传感器的一个端口相连接；扭矩传感器的两端分别连接待测试汽车电机和测功电机；测功电机与测功控制器相连接。本发明存在特殊工况的测试试验；从而获得异常情况下模拟工况的试验测试数据；有助于提高我国混合动力型汽车的测试评价技术。
权利要求书3页 说明书6页 附图1页
CN 106124881 ACN 106124881 A
权 利 要 求 书
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1.一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统，其特征在于包括控制模块、数据交换器、数据采集器、两个功率分析仪、测功控制器、测功电机和扭矩传感器；
两个功率分析仪和数据采集仪均通过数据交换器与控制模块连接；功率分析仪用于测量待测试外接设备，待测试外接设备包括待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机；数据采集仪同时与扭矩传感器的一个端口相连接；扭矩传感器的两端分别连接待测试汽车电机和测功电机；测功电机与测功控制器相连接；
所述的测功控制器外接380V电源，控制模块能够通过测功控制器控制测功电机的工作状态，并将改变的电机转速通过扭矩传感器传递给待测试汽车电机，间接改变待测试汽车电机的工况；从而获得不同工况下待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机的测试结果；
所述的功率分析仪与待测试汽车电池之间设置有开关一，控制模块能够通过该开关连通或断开功率分析仪与待测试汽车电池之间的连接；
所述的待测试汽车驱动器的两端分别连接有功率分析仪，一个功率分析仪用于待测试汽车驱动器的功率输入，另一个功率分析仪用于待测试汽车驱动器的功率输出；且待测试汽车驱动器与用作功率输出的功率分析仪之间设置有开关二，控制模块能够通过该开关连通或断开功率分析仪与待测试汽车驱动器之间的连接；且待测试汽车电机与功率分析仪之间设置有开关三；
所述的数据采集器采集扭矩传感器的数据，然后通过数据交换器将采集的数据反馈给控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统的测试方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1、将待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机分别连接至模拟工况测试系统中；具体的：将待测试汽车电池通过开关一后与其中一个功率分析仪的输入端相连接；该功率分析仪的输出端通过开关一后与待测试汽车驱动器的一个端口相连接，待测试汽车驱动器的另一个端 口通过开关二后与另一个功率分析仪的输入端相连接；另一个功率分析仪的输出端通过开关三与待测试汽车电机相连接；
步骤2、闭合连接系统中的三个开关，对待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机进行检测，具体的：闭合开关后，外接的380V电源为测功控制器供电，控制模块通过数据交换器对测功控制器进行控制，间接的驱动测功电机进行工作，且控制模块能根据实际工况对测功电机的工作参数进行加载；一个功率分析仪用于检测待测试汽车电池为待测试汽车驱动器输送的功率，另一个功率分析仪用于检测经过待测试汽车驱动器消耗后的输出功率，同时将输出功率供给待测试汽车电机；
步骤3、控制模块获取测试数据，具体的：进行测试的过程当中，控制模块会采集三组数据：第一组数据为一个功率分析仪检测到的为待测试汽车驱动器输送的功率；第二组数据为另一个功率分析仪检测到的经过待测试汽车驱动器消耗后的输出功率；第三组数据为扭矩传感器测得的数据，该数据为待测试汽车电机施加负载后的转矩和转速；
步骤4、控制模块对获取的测试数据进行处理，获得模拟曲线：步骤5、对系统中的三个开关作不同时断开处理，然后对待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机进行检测，获取测试数据。
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权 利 要 求 书
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3.根据权利要求2所述的一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统的测试方法，其特征在于包括如下步骤5获取的测试数据具体如下：
所述的模拟工况测试系统也能够模拟异常工况的测试，具体的包括如下几种情况：在测试的时候，只断开待测试汽车电池与功率分析仪之间的开关一；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为4的记录；
在测试的时候，只断开待测试汽车驱动器与功率分析仪之间的开关二；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为7的记录；
在测试的时候，只断开待测试汽车电机与功率分析仪之间的开关三；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为6的记录；
在测试的时候，同时断开开关一和开关二；然后查看控制模块获取的 测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为2的记录；
在测试的时候，同时断开开关一和开关三；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为3的记录；
在测试的时候，同时断开开关二和开关二；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为5的记录；
表1
表2
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权 利 要 求 书
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。
其4.根据权利要求2或3所述的一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统的测试方法，
特征在于所述的数据交换器型号为RS232-6、数据采集器型号为WH6100、两个功率分析仪的型号分别为WH5100、WT3324、测功控制器的型号为ABB8001、扭矩传感器的型号为WSP-500A。
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说 明 书
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一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统及测试方法
技术领域
[0001]本发明属于汽车测试技术领域，涉及一种测试系统及测试方法，特别涉及一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统及测试方法。
背景技术
[0002]顺应行业发展的需要，科技部从“十五”开始，通过电动汽车重大项目对电动汽车测试评价方法进行了持续支持，推动了我国电动汽车相关测试评价技术的进步。目前在电动汽车整车及关键零部件通用性、安全性、互换性、技术条件及试验方法等标准方面，已经发布的电动汽车标准项目中混合动力汽车6项；[0003]“十五”期间，在科技部电动汽车重大项目的支持下，我国开展了混合电动汽车、燃
期间科技料电池汽车和纯电动汽车用先进动力蓄电池的研制及测试评估技术的研究工作。
部采取了一系列新的举措，极大地推动了我国动力蓄电池技术及测试评估技术的快速进步，特别是在实用化方面的进步，主要集中在动力蓄电池单体电池的综合性能和模块的部分电性能方面。通过国家“十五”电动汽车重大项目的实施，制定了《电动汽车用锂离子蓄电池》、《电动汽车用金属氢化物镍蓄电池》、《车用超级电容器》、《电动汽车用铅酸蓄电池》四项标准并成为中华人民共和国汽车行业标准(QC/T743-2006《电动汽车用锂离子蓄电池》，QC/T744-2006《电动汽车用金属氢化物镍蓄电池》，QC/T741-2006《车用超级电容器》，QC/T742-2006《电动汽车用铅酸蓄电池》)；制定了《2003-2005EV/HEV车用金属氢化物镍蓄电池》《、2003-2005EV/HEV车用锂离子蓄电池测试规范》等测试评价技术规范。[0004]“十一五”期间，在国家863电动汽车重大项目的支持下，我国对先进动力蓄电池测试评估技术开展了进一步的研究，由中国北方车辆研究所承担的863课题“大容量车用动力电池模块共性测试技术研究”和由中国电子科技集团公司第十八研究所承担的“小容量车用动力蓄电池模块共性测试技术研究”，开展了动力蓄电池模块的测试评估研究工作，由中国电子科技集 团公司第十八研究所承担的“动力蓄电池关键材料测试技术研究”课题对动力蓄电池用正负极关键材料的物理特性、化学特性、温度特性等的表征和测试评价技术进行了研究。目前电动汽车行业已有的蓄电池(包括超级电容器)的标准有8项，已通过标委会审查、正在报批等待发布的有1项。近年来我国动力蓄电池的测试评价技术朝着蓄电池模块与系统的动态使用性能、工况循环寿命与使用寿命、使用寿命快速测试评价技术等方向发展，现已完成国家标准《电动汽车用动力蓄电池的循环性能要求》征求意见稿的制定。[0005]“十一五”期间，由北京理工大学承担的课题“车用驱动电机系统检测技术和快速评价方法研究”，围绕车用驱动电机关键技术，进行了驱动电机系统故障模式和失效模式分析，可靠性、耐久性台架试验方法和快速评价方法研究，以及驱动电机系统动态特性测试及标定方法、能量回馈考核方法、噪声测试技术、综合性能评价方法的研究等。近年来我国电机的测试评价技术朝着可靠性、耐久性、动态特性、噪声、环境适应性等综合性能的方向发展。
[0006]目前国内外有多种不同的测试平台方案，主要可分为3种：能量消耗型、能量反馈
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说 明 书
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型、能量互馈型。其中，能量互馈方案可在交流或直流母线侧进行能量交换，能够避免巨大的能量消耗，另外占用设备少，投资小，效率高，因此得到了极为广泛的应用。本文提出了一种基于交流母线公用的“背靠背”式的互馈测试平台，以满足新能源汽车动力系统匹配开发的需要。
发明内容
[0007]本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统及测试方法。
[0008]一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统，包括控制模块、数据交换器、数据采集器、两个功率分析仪、测功控制器、测功电机和扭矩传感器。
[0009]两个功率分析仪和数据采集仪均通过数据交换器与控制模块连接。功率分析仪用于测量待测试外接设备，待测试外接设备包括待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机。数据采集仪同时与扭矩传感器的一个端口相连接；扭矩传感器的两端分别连接待测试汽车电机和测功电机；测功电机与测功控制器相连接。[0010]所述的测功控制器外接380V电源，控制模块能够通过测功控制器控制测功电机的工作状态，并将改变的电机转速通过扭矩传感器传递给待测试汽车电机，间接改变待测试汽车电机的工况；从而获得不同工况下待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机的测试结果。
[0011]所述的功率分析仪与待测试汽车电池之间设置有开关一，控制模块能够通过该开关连通或断开功率分析仪与待测试汽车电池之间的连接；
[0012]所述的待测试汽车驱动器的两端分别连接有功率分析仪，一个功率分析仪用于待测试汽车驱动器的功率输入，另一个功率分析仪用于待测试汽车驱动器的功率输出；且待测试汽车驱动器与用作功率输出的功率分析仪之间设置有开关二，控制模块能够通过该开关连通或断开功率分析仪与待测试汽车驱动器之间的连接；且待测试汽车电机与功率分析仪之间设置有开关三；
[0013]所述的数据采集器采集扭矩传感器的数据，然后通过数据交换器将采集的数据反馈给控制模块。
[0014]一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统的测试方法，具体如下：[0015]步骤1、将待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机分别连接至模拟工况测试系统中；具体的：将待测试汽车电池通过开关一后与其中一个功率分析仪的输入端相连接；该功率分析仪的输出端通过开关一后与待测试汽车驱动器的一个端口相连接，待测试汽车驱动器的另一个端口通过开关二后与另一个功率分析仪的输入端相连接；另一个功率分析仪的输出端通过开关三与待测试汽车电机相连接；[0016]步骤2、闭合连接系统中的三个开关，对待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机进行检测，具体的：闭合开关后，外接的380V电源为测功控制器供电，控制模块通过数据交换器对测功控制器进行控制，间接的驱动测功电机进行工作，且控制模块能根据实际工况对测功电机的工作参数进行加载；一个功率分析仪用于检测待测试汽车电池为待测试汽车驱动器输送的功率，另一个功率分析仪用于检测经过待测试汽车驱动器消耗后的输出功率，同时将输出功率供给待测试汽车电机。
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步骤3、控制模块获取测试数据，具体的：进行测试的过程当中，控制模块会采集三
组数据：第一组数据为一个功率分析仪检测到的为待测试汽车驱动器输送的功率；第二组数据为另一个功率分析仪检测到的经过待测试汽车驱动器消耗后的输出功率；第三组数据为扭矩传感器测得的数据，该数据 为待测试汽车电机施加负载后的转矩和转速。[0018]步骤4、控制模块对获取的测试数据进行处理，获得模拟曲线：[0019]步骤5、对系统中的三个开关作不同时断开处理，然后对待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机进行检测，获取测试数据，具体的：[0020]所述的模拟工况测试系统也能够模拟异常工况的测试，具体的包括如下几种情况：
[0021]在测试的时候，只断开待测试汽车电池与功率分析仪之间的开关一；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为4的记录；[0022]在测试的时候，只断开待测试汽车驱动器与功率分析仪之间的开关二；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为7的记录；[0023]在测试的时候，只断开待测试汽车电机与功率分析仪之间的开关三；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为6的记录；[0024]在测试的时候，同时断开开关一和开关二；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为2的记录；[0025]在测试的时候，同时断开开关一和开关三；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为3的记录；[0026]在测试的时候，同时断开开关二和开关二；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为5的记录；[0027]表1
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[0029]
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所述的数据交换器型号为RS232-6、数据采集器型号为WH6100、两个功率分析仪的
型号分别为WH5100、WT3324、测功控制器的型号为ABB8001、扭矩传感器的型号为WSP-500A。[0032]本发明的有益效果如下：[0033]与现有的测试系统相比，本发明存在特殊工况的测试试验；从而获得异常情况下模拟工况的试验测试数据；有助于提高我国混合动力型汽车的测试评价技术；[0034]本发明技术方案简单、可靠、性价比高；有助于混合动力型汽车朝着耐久性、动态特性、噪声、环境适应性等综合性能的方向发展。附图说明
[0035]图1为本发明的电路图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0037]一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统，包括控制模块、数据交换器、数据采集器、两个功率分析仪、测功控制器、测功电机和扭矩传感器。
[0038]两个功率分析仪和数据采集仪均通过数据交换器与控制模块连接。功率分析仪用于测量待测试外接设备，待测试外接设备包括待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机。数据采集仪同时与扭矩传感器的一个端口相连接；扭矩传感器的两端分别连接待测试汽车电机和测功电机；测功电机与测功控制器相连接。[0039]所述的测功控制器外接380V电源，控制模块能够通过测功控制器控制 测功电机的工作状态，并将改变的电机转速通过扭矩传感器传递给待测试汽车电机，间接改变待测试汽车电机的工况；从而获得不同工况下待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机的测试结果。
[0040]所述的功率分析仪与待测试汽车电池之间设置有开关一，控制模块能够通过该开关连通或断开功率分析仪与待测试汽车电池之间的连接；
[0041]所述的待测试汽车驱动器的两端分别连接有功率分析仪，一个功率分析仪用于待测试汽车驱动器的功率输入，另一个功率分析仪用于待测试汽车驱动器的功率输出；且待
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测试汽车驱动器与用作功率输出的功率分析仪之间设置有开关二，控制模块能够通过该开关连通或断开功率分析仪与待测试汽车驱动器之间的连接；且待测试汽车电机与功率分析仪之间设置有开关三；
[0042]所述的数据采集器采集扭矩传感器的数据，然后通过数据交换器将采集的数据反馈给控制模块。
[0043]一种混合动力型汽车的模拟工况测试系统的测试方法，具体如下：[0044]步骤1、将待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机分别连接至模拟工况测试系统中；具体的：将待测试汽车电池通过开关一后与其中一个功率分析仪的输入端相连接；该功率分析仪的输出端通过开关一后与待测试汽车驱动器的一个端口相连接，待测试汽车驱动器的另一个端口通过开关二后与另一个功率分析仪的输入端相连接；另一个功率分析仪的输出端通过开关三与待测试汽车电机相连接；[0045]步骤2、闭合连接系统中的三个开关，对待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机进行检测，具体的：闭合开关后，外接的380V电源为测功控制器供电，控制模块通过数据交换器对测功控制器进行控制，间接的驱动测功电机进行工作，且控制模块能根据实际工况对测功电机的工作参数进行加载；一个功率分析仪用于检测待测试汽车电池为待测试汽车驱动器输送的功率，另一个功率分析仪用于检测经过待测试汽车驱动器消耗后的输出功率，同时将输出功率供给待测试汽车电机。[0046]步骤3、控制模块获取测试数据，具体的：进行测试的过程当中，控制模块会采集三组数据：第一组数据为一个功率分析仪检测到的为待测试汽车驱动器输送的功率；第二组数据为另一个功率分析仪检测到的经过待测试汽车驱动器消耗后的输出功率；第三组数据为扭矩传感器测得的数据，该数据为待测试汽车电机施加负载后的转矩和转速。[0047]步骤4、控制模块对获取的测试数据进行处理，获得模拟曲线：[0048]步骤5、对系统中的三个开关作不同时断开处理，然后对待测试汽车电池、待测试汽车驱动器和待测试汽车电机进行检测，获取测试数据，具体的：[0049]所述的模拟工况测试系统也能够模拟异常工况的测试，具体的包括如下几种情况：
[0050]在测试的时候，只断开待测试汽车电池与功率分析仪之间的开关一；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为4的记录；[0051]在测试的时候，只断开待测试汽车驱动器与功率分析仪之间的开关二；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为7的记录；[0052]在测试的时候，只断开待测试汽车电机与功率分析仪之间的开关三；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为6的记录；[0053]在测试的时候，同时断开开关一和开关二；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为2的记录；[0054]在测试的时候，同时断开开关一和开关三；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为3的记录；[0055]在测试的时候，同时断开开关二和开关二；然后查看控制模块获取的测试数据；获取的测试数据参看表1和表2中编号为5的记录；[0056]表1
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表2
[0060]
所述的数据交换器型号为RS232-6、数据采集器型号为WH6100、两个功率分析仪的
型号分别为WH5100、WT3324、测功控制器的型号为ABB8001、扭矩传感器的型号为WSP-500A。
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