| 专利名称： | 电动汽车综合性能试验台 | ||
| 专利名称(英文)： | Electric comprehensive vehicle performance test | ||
| 专利号： | CN201310509355.9 | 申请时间： | 20131025 |
| 公开号： | CN103528828B | 公开时间： | 20151014 |
| 申请人： | 南京工程学院 | ||
| 申请地址： | 211167 江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号 | ||
| 发明人： | 丁左武; 王书林; 屈敏; 王玉国; 洪爱雯 | ||
| 分类号： | G01M17/007; G01R31/36; G01R31/34 | 主分类号： | G01M17/007 |
| 代理机构： | 南京正联知识产权代理有限公司 32243 | 代理人： | 沈志海 |
| 摘要： | 本发明是一种电动汽车综合性能试验台，包括驱动桥、变速器、离合器、驱动电机、控制器和蓄电池组，控制器通过导线与驱动电机相连接，控制器通过导线与蓄电池组相连接，控制器还通过导线分别连接有加速踏板和制动踏板，驱动电机连接有离合器，离合器连接有变速器，变速器通过传动轴连接有主减速器，在驱动桥的左右两端分别设置有数个模拟车辆不同载荷的加载配重块。八个加载配重块均为高强度的球墨铸铁铸造而成。本发明模拟车辆的不同载荷，达到测试在车辆不同载荷条件下的运行速度、蓄电池组的工作电流、蓄电池组的端电压、蓄电池在使用过程中的容量变化等参数，对驱动电机的驱动能力、对驱动器使用性能、对蓄电池组使用性能进行检测。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention relates to a comprehensive performance test bench of an electromobile, which comprises a drive axle, a transmission, a clutch, a drive motor, a controller and a storage battery bank, wherein the controller is connected with the drive motor by a wire, and connected with the storage battery bank by a wire; the controller is also connected with an accelerator pedal and a brake pedal respectively by wires; the drive motor is connected with the clutch; the clutch is connected with the transmission; the transmission is connected with a main reducing gear by a transmission shaft; and a plurality of loading balancing weights simulating different loads of a vehicle are arranged at the left end and the right end of the drive axle respectively. The eight loading balancing weights are cast by high-strength spheroidal graphite cast iron. The test bench simulates the different loads of the vehicle, tests parameters such as operating speed of the vehicle under different load conditions, working current of the storage battery bank, terminal voltage of the storage battery bank and volumetric change of a storage battery during use, and detects drive capability of the drive motor, and usability of a driver and the storage battery bank. | ||
1.一种电动汽车综合性能试验台，包括驱动桥（1）、变速器（4）、离合器（7）、驱动电机（8）、控制器（12）和蓄电池组（13），其特征在于：所述控制器（12）通过导线（10）与所述驱动电机（8）相连接，所述控制器（12）通过所述导线（10）与所述蓄电池组（13）相连接，所述控制器（12）还通过所述导线（10）分别连接有加速踏板（11）和制动踏板（9），所述驱动电机（8）连接有离合器（7），所述离合器（7）连接有变速器（4），所述变速器（4）通过传动轴（2）连接有主减速器(101)，在所述驱动桥（1）的左右两端分别设置有数个模拟车辆不同载荷的加载配重块，所述加载配重块安装在所述驱动桥（1）的两端，且所述驱动桥（1）上每端的加载配重块的数量为四个，分别为一端第一加载配重块（301）、第二加载配重块（302）、第三加载配重块（303）和第四加载配重块（304），另一端为第五加载配重块（305）、第六加载配重块（306）、第七加载配重块（307）和第八加载配重块（308），所述第一加载配重块（301）、第二加载配重块（302）、第三加载配重块（303）和第四加载配重块（304）通过螺栓（14）与第一轮毂（102）连接，所述第一轮毂（102）通过第一驱动桥传动轴（103）与所述主减速器(101)连接，第五加载配重块（305）、第六加载配重块（306）、第七加载配重块（307）和第八加载配重块（308）通过螺栓（14）与第二轮毂（105）连接，所述第二轮毂（105）通过第二驱动桥传动轴（104）与所述主减速器（101）连接，所述第一加载配重块（301）、第二加载配重块（302）、第三加载配重块（303）、第四加载配重块（304）、第五加载配重块（305）、第六加载配重块（306）、第七加载配重块（307）和第八加载配重块（308）均为高强度的球墨铸铁铸造而成。
1.一种电动汽车综合性能试验台，包括驱动桥（1）、变速器（4）、离合器（7）、驱动电机（8）、控制器（12）和蓄电池组（13），其特征在于：所述控制器（12）通过导线（10）与所述驱动电机（8）相连接，所述控制器（12）通过所述导线（10）与所述蓄电池组（13）相连接，所述控制器（12）还通过所述导线（10）分别连接有加速踏板（11）和制动踏板（9），所述驱动电机（8）连接有离合器（7），所述离合器（7）连接有变速器（4），所述变速器（4）通过传动轴（2）连接有主减速器(101)，在所述驱动桥（1）的左右两端分别设置有数个模拟车辆不同载荷的加载配重块，所述加载配重块安装在所述驱动桥（1）的两端，且所述驱动桥（1）上每端的加载配重块的数量为四个，分别为一端第一加载配重块（301）、第二加载配重块（302）、第三加载配重块（303）和第四加载配重块（304），另一端为第五加载配重块（305）、第六加载配重块（306）、第七加载配重块（307）和第八加载配重块（308），所述第一加载配重块（301）、第二加载配重块（302）、第三加载配重块（303）和第四加载配重块（304）通过螺栓（14）与第一轮毂（102）连接，所述第一轮毂（102）通过第一驱动桥传动轴（103）与所述主减速器(101)连接，第五加载配重块（305）、第六加载配重块（306）、第七加载配重块（307）和第八加载配重块（308）通过螺栓（14）与第二轮毂（105）连接，所述第二轮毂（105）通过第二驱动桥传动轴（104）与所述主减速器（101）连接，所述第一加载配重块（301）、第二加载配重块（302）、第三加载配重块（303）、第四加载配重块（304）、第五加载配重块（305）、第六加载配重块（306）、第七加载配重块（307）和第八加载配重块（308）均为高强度的球墨铸铁铸造而成。
翻译：技术领域
本发明属于电力电子和自动化领域，具体的说是属于对电动汽车性能进行检测的试验台，尤其是一种电动汽车综合性能试验台。本装置能够模拟电动汽车在不同的负荷条件下对电动机性能、蓄电池性能、控制器性能进行综合检测。
背景技术
随着国家对电动汽车企业的政策鼓励和普通百姓购买电动汽车的财政补贴政策的出台，电动汽车生产企业所生产出来的电动汽车越来越多地成为普通百姓的代步工具。电动汽车的主要零部件为驱动电机、控制器和蓄电池组。电动汽车的质量好坏很难通过驱动电机、控制器及蓄电池组三者中的一个或者两个部件的好坏来衡量。电动汽车的质量好坏往往是通过驱动电机、控制器和蓄电池组三者的配合好坏来衡量。目前用来检验驱动电机、控制器和蓄电池组三者综合性能的试验台还没有，因此设计出一种检验电动汽车在不同负载条件下的综合性能试验台，具有重要的实践意义。本项目就是基于此点而诞生的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明针对驱动电机、控制器和蓄电池组三者之间的关系设计了一种电动汽车综合性能试验台。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明是一种电动汽车综合性能试验台，包括驱动桥、变速器、离合器、驱动电机、控制器和蓄电池组，控制器通过导线与驱动电机相连接，控制器通过导线与蓄电池组相连接，控制器还通过导线分别连接有加速踏板和制动踏板，驱动电机连接有离合器，离合器连接有变速器，变速器通过传动轴连接有主减速器，在驱动桥的左右两端分别设置有数个模拟车辆不同载荷的加载配重块。
本发明的进一步改进在于：加载配重块安装在驱动桥的两端，且驱动桥上每端的加载配重块的数量为四个，分别为一端第一加载配重块、第二加载配重块、第三加载配重块和第四加载配重块，另一端为第五加载配重块、第六加载配重块、第七加载配重块和第八加载配重块。
本发明的进一步改进在于：第一加载配重块、第二加载配重块、第三加载配重块和第四加载配重块通过螺栓与第一轮毂连接，第一轮毂通过第一驱动桥传动轴与主减速器连接，第五加载配重块、第六加载配重块、第七加载配重块和第八加载配重块通过螺栓与第二轮毂连接，第二轮毂通过第二驱动桥传动轴与主减速器连接。
本发明的进一步改进在于：第一加载配重块、第二加载配重块、第三加载配重块、第四加载配重块、第五加载配重块、第六加载配重块、第七加载配重块和第八加载配重块均为高强度的球墨铸铁铸造而成。
本发明的有益效果是：本发明利用安装不同数量的配重块，模拟车辆的不同载荷，达到测试在车辆不同载荷条件下的运行速度、蓄电池组的工作电流、蓄电池组的端电压、蓄电池在使用过程中的容量变化等参数；对驱动电机的驱动能力进行检测，施加不同数目的配重块，检测电动机的最大加速性能；对驱动器进行性能检测，给驱动电机不同的电压，以检验其控制电动机的能力；对蓄电池组性能进行检测，通过大量的15循环工况等循环工况，进行重复性的蓄电池组充放电试验，以分析蓄电池组容量的衰减变化规律、循环寿命的长短。
本发明结构新颖，操作方便，同时对电动机的驱动能力、驱动器和蓄电池组的性能进行测试，具有较强的实践意义。
附图说明
图1 是本发明电动汽车综合性能试验台结构原理图。
图2是车辆运行ECE+EUDC循环工况图。
其中：1-驱动桥，2-传动轴，301-第一加载配重块,302-第二加载配重块，303-第三加载配重块，304-第四加载配重块，305-第五加载配重块，306-第六加载配重块，307-第七加载配重块，308-第八加载配重块，4-变速器，5-拉丝，6-换档手柄，7-离合器，8-驱动电机，9-制动踏板，10-导线，11-加速踏板，12-控制器，13-蓄电池组，14-螺栓，101-主减速器，102-第一轮毂，103-第一驱动桥传动轴，104-第二驱动桥传动轴，105-第二轮毂。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
如图1-2所示，本发明是一种电动汽车综合性能试验台，包括驱动桥1、变速器4、拉丝5，换档手柄6，离合器7、驱动电机8、控制器12和蓄电池组13，所述换档手柄6通过拉丝5改变变速器的档位，所述控制器12通过导线10与所述驱动电机8相连接，所述的控制器12通过导线10控制驱动电机8的运转，控制器按照预先编制的电动汽车运转15工况等循环工况模拟车辆加速、减速、停止等，控制器12记录车辆运行过程的车速、驱动电流值、蓄电池的端电压等参数，供分析电动汽车工作过程的行驶速度、加速度、电机的驱动电流、电机的端电压等性能使用，所述控制器12通过所述导线10与所述蓄电池组13相连接，所述的蓄电池组13通过导线10给电动机8提供动能，所述控制器12还通过所述导线10分别连接有加速踏板11和制动踏板9，所述驱动电机8连接有离合器7，所述离合器7连接有变速器4，离合器7在驱动电机和变速器中间，所述变速器4通过传动轴2连接有主减速器101，在所述驱动桥1的左右两端分别设置有数个模拟车辆不同载荷的加载配重块，即通过安装不同数量的加载配重块，模拟车辆不同载荷。
所述加载配重块安装在所述驱动桥1的两端，且所述驱动桥1上每端的加载配重块的数量为四个，分别为一端第一加载配重块301、第二加载配重块302、第三加载配重块303和第四加载配重块304，另一端为第五加载配重块305、第六加载配重块306、第七加载配重块307和第八加载配重块308，所述第一加载配重块301、第二加载配重块302、第三加载配重块303和第四加载配重块304通过螺栓14与第一轮毂102连接，所述第一轮毂102通过第一驱动桥传动轴103与所述主减速器101连接，第五加载配重块305、第六加载配重块306、第七加载配重块307和第八加载配重块308通过螺栓14与第二轮毂105连接，所述第二轮毂105通过第二驱动桥传动轴104与所述主减速器101连接，所述第一加载配重块301、第二加载配重块302、第三加载配重块303、第四加载配重块304、第五加载配重块305、第六加载配重块306、第七加载配重块307和第八加载配重块308均为高强度的球墨铸铁铸造而成。八个加载配重块的材质是球墨铸铁铸造而成，高强度的球墨铸铁材质，能保证配重块在高速运转时不至于断裂，所施加的配重块数量随着所模拟车辆的载荷不同而发生改变，根据电动汽车运行过程的动力学方程0.5*m*v2=0.5*J*w2,车辆的载荷m和车辆行驶的速度v平方的乘积，可以等价为配重块的转动惯量J和配重块的转动角速度w平方的乘积，因此电动汽车特定载荷下的不同速度时对应的行驶动能值可以通过不同数目配重块在不同转动角速度的值来模拟。
（一）车辆不同载荷的模拟方法
根据电动汽车运行过程的动力学方程0.5*m*v2=0.5*J*w2,车辆的载荷m和车辆行驶的速度v平方的乘积，可以等价为配重块的转动惯量J和配重块的转动角速度w平方的乘积，因此电动汽车特定载荷下的不同速度时对应的行驶动能值可以通过不同数目配重块在不同转动角速度的值来模拟。
（二）车辆运行工况模拟
预先把图2按照时间t-速度v的关系利用程序编制在计算机里，当试验台运行时，车辆的加速踏板11按照图2车辆不同运行时刻对计算机输入不同的加速度信号，使得车辆的运行速度和图2中的运行速度保持一致。加速踏板11输出的信号，可以由人工手动输入，或者由计算机编程输入。
（三）车辆制动工况模拟
车辆的制动力由制动踏板9产生，试验台运行过程中，制动时，加速踏板11松开，制动踏板9踩下，直接在第一轮毂102和第二轮毂105上产生制动力，制动工况的模拟是通过踩下制动踏板9的幅度大小来实现，制动力的大小随制动踏板9踩下的幅度大小而改变。
本发明所述利用安装不同数量的配重块，模拟车辆的不同载荷，达到测试在车辆不同载荷条件下的运行速度、蓄电池组的工作电流、蓄电池组的端电压、蓄电池在使用过程中的容量变化等参数；对驱动电机的驱动能力进行检测，施加不同数目的配重块，检测电动机的最大加速性能；对驱动器进行性能检测，给驱动电机不同的电压，以检验其控制电动机的能力；对蓄电池组性能进行检测，通过大量的15循环工况等循环工况，进行重复性的蓄电池组充放电试验，以分析蓄电池组容量的衰减变化规律、循环寿命的长短。
