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EVM系列新能源汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)試驗臺

打印 來源: 浙江省儀器儀表行業(yè)協(xié)會   發(fā)布者:ZJAIA
  瀏覽1399次 時間:2017年6月28日 11:03

背景介紹

       新能源汽車由于能夠?qū)崿F(xiàn)超低排放甚至零排放的要求,因此得到了國家政府和企業(yè)的高度重視,并視為調(diào)整交通能源使用結構和改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量的有效途徑之一。其中電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)是新能源汽車的核心,主要包括了:驅(qū)動電機、變頻器、動力電池。電池、驅(qū)動電機及控制器的性能對整個電動汽車的性能起到至關重要的作用。所以性能和穩(wěn)定性決定了一臺電動汽車的品質(zhì),因此,電動汽車電機的測試顯得尤為重要。針對此情況我司開發(fā)出:〖EVM系列新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)試驗臺〗。


        EVM系列新能源汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)試驗臺根據(jù)車輛電機的使用要求,對整車電機控制器(VCU、MCU)、驅(qū)動電機的性能進行測試,工控機通過VCU直接控制MCU,以測試及驗證MCU及電機的性能和邏輯外,主要將其作為一個整體測試。動力模塊作為整車的動力來源和制動回饋,加載電機須實現(xiàn)恒扭矩和恒轉速控制。整個測試臺架,須為動力模塊構建一個正常運行的工作環(huán)境,主要分為整車控制器運行所需的油門、制動、檔位、SOC等等,有模擬信號,也有CAN信號;另外就是道路和車速加載,用以驅(qū)動時模擬地面摩擦,以及制動能量回收時的車速。并提供準確可靠的試驗圖表及數(shù)據(jù),測試電驅(qū)動系統(tǒng)的動力性能、效率特性及安全保護功能,以對電驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品性能做出評價;并通過模擬車輛實際工況,進行車輛電機控制策略的研究。 進行全功能電動汽車變流器的電機控制性能測試,并可完成電機及電機控制器的加載試驗及功能測試任務。本系統(tǒng)臺架主要測試新能源汽車電機電控綜合性能。                           


系統(tǒng)功能特點
   
      1)采用獨特的全數(shù)字控制裝置,可以四象限運轉,既可以作發(fā)電機運轉,也可以作電動機運轉;既可以正向加載,也可以反向加載。
      2)節(jié)能:由于采用發(fā)電回饋加載,具有節(jié)能效果好的特點。尤其是對于采用母線回饋式的疲勞壽命試驗來說,節(jié)能效果就非常可觀了。(節(jié)能效率主要取決于試驗臺傳動的效率。)
      3)加載特性非常好:在額定轉速以下(乃至堵轉甚至反轉)都可以保持穩(wěn)定的恒扭矩加載(這特別適合最小扭矩和M-S曲線測試),額定轉速以上可以保持穩(wěn)定的恒功率加載。
       4)由于加載器本身并不消耗加載功率(回饋電網(wǎng)或輸入端),所以加載器無需類似水力測功機那樣需要大量用水作為介質(zhì)和類似電渦流測功機那樣需要用水進行冷卻的裝置。響應快:特別適合例如路譜試驗等動態(tài)加載試驗。
      5)可以恒扭矩(加載)/恒轉速(倒拖)兩種工作方式以適應不同測試需要。(M-S曲線適合采用恒轉速加載)
      6)結構簡單,穩(wěn)定性、可靠性好,使用方便。
      7)恒扭矩和恒轉速控制穩(wěn)定度是其他加載器無可比擬的,它可以在全程轉速(甚至在零轉速下)和扭矩范圍內(nèi)保持極高的穩(wěn)定性(0.1%~0.3%)。
      8)可以很方便的實現(xiàn)零扭矩和零轉速啟動,以完成真正的對電網(wǎng)和機械的無沖擊軟啟動。
      9)具有過載、超速、過壓、過流、過熱、缺相、波動等多種報警保護。
      10)根據(jù)用戶要求,加載器可以根據(jù)要求提供計算機程序控制接口,接口方式可以模擬信號輸入,也可以RS232、485等接口輸入,用戶可以通過計算機接口對加載器進行控制,以實現(xiàn)對各種實際工況的模擬試驗。


系統(tǒng)集成簡圖

                    


系統(tǒng)試驗臺原理

      新能源汽車電機測試實驗臺采用ABB公司生產(chǎn)的變頻器對負載電機進行精確的轉矩和轉速控制。由于采用了DTC直接轉矩控制方式,變頻器能夠高速實現(xiàn)對負載電機的高動態(tài)性能的轉矩輸出。PSG能量回饋模塊與變頻器配套使用,取代電阻制動,回饋電網(wǎng)電能。轉速扭矩通過傳感器直接測量;功率分析儀檢測電壓、電流、頻率等;工控機自動檢測、顯示并完成數(shù)據(jù)處理、報表及各種曲線,全面分析電機的性能。

系統(tǒng)電氣原理圖:





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