相比于传统的内燃机汽车,电动汽车具有零排放、能量转换效率高等优点,已成为世界汽车技术发展的主流,其产业化进程飞速发展;同时,电动汽车相关的法律法规及整车性能对零部件技术要求日益提高,对汽车动力总成的性能测试要求也越来越严格。电动汽车车用驱动电机系统作为电动汽车动力总成的关键零部件之一,其性能参数、控制精度和可靠性直接影响整车的动力性、经济性和舒适性,台架试验不仅能够实时精确测量电机系统的性能,而且能够对其控制参数进行在线标定测量;基于电机测试台架或动力总成测试台架,能够实现整车道路循环测试工况的模拟,从而缩短其开发测试周期、降低开发测试风险与成本;因此,实现电动汽车用驱动电机系统的台架试验研究的必要性日益凸显。
电机测试台架的组成
电机系统试验台架的功能模块主要包括电力测功机系统、冷却系统、电池模拟器、功率分析仪、自动控制系统,及被测电机系统、环境仓等。
配置:
1) 电力测功机系统包括测功机(永磁同步电机或异步电机等)、变频器、扭矩/转速传感器、联轴器等部分。联轴器实现测功机和被测电机系统的机械连接,扭矩和转速传感器负责测量系统的转速和扭矩。电力测功机系统主要的功能为:在试件驱动模式下,模拟实际负载并消耗被测电机消耗的机械功率;在试件发电模式下,提供机械功率输入。
2) 冷却系统的功能是为被测试件(电机和电机控制器)提供设定的冷却条件,此外还为测功机和电池模拟器提供冷却。
3) 电池模拟器,用于模拟车用电池的充放电行为,主要功能是保证电机控制器DC侧电压稳定,并实现和电网之间的电能传输。
4) 功率分析仪的主要作用为采集测试过程中电机控制器的DC侧、AC侧的电压、电流信号,以及机械侧的转速及转矩信号,为用户计算效率、损耗等性能指标提供依据
5) 自动控制系统的主要功能是用户和台架系统信息交互的窗口,主要包括三大功能:a. 用户通过自动控制系统输入试验工况,包括测功机的转速,试件扭矩,温度控制台架等;b. 测试数据的可视化及数据存储;c. 测试系统运行监控,自动控制系统实时监控测功机及被测试件的运行状态,一旦发生异常,自动控制系统发出急停信号,测试系统则会相应发来的急停信号,按一定的规则控制系统停机,保护测试系统不被损坏。
6) 环境仓为可选模块,用来模拟电动汽车可能遇到的不同范围内的温度条件。
电力测功机;
• 计算机测量控制系统;
• 转速扭矩传感器;
• 电流电压传感器;
• 铸铁平台;
• 测功机变频控制柜;
• 弹性联轴器;
• 被测电机安装支架
自主研发设计电机测试系统
模拟车辆电池系统,为E-Drive系统提供直流电源;
测试电子机器和逆变器性能,自动生成效率图;
MCU标定;
电力测量和分析;
振动,温度,冷却监控。
赤象提供全整套方案以及配件:
交流测量柜配件:Rittal、Signaltec、Pilz、Eaton、lem、LAPP
直流测量柜配件:Rittal、GIGAVAC、Pilz、lem
电源和控制箱:SIEMENS、moTrona、Schulz-elec.
温度,振动传感器:IBIS、sab、hbm、ifm、ETAS
联轴器、继电器等配件:Mayr、RINGSPANN、reith、finder