| 专利名称： | 一种混联式动力系统工况模拟试验台 | ||
| 专利名称(英文)： | A series-parallel type power system condition simulation test bench | ||
| 专利号： | CN201620180299.8 | 申请时间： | 20160309 |
| 公开号： | CN205384148U | 公开时间： | 20160713 |
| 申请人： | 福建工程学院 | ||
| 申请地址： | 350118 福建省福州市闽侯县上街镇福州地区大学新区学园路 | ||
| 发明人： | 张庆永; 郭姝君; 余捷 | ||
| 分类号： | G01M17/007 | 主分类号： | G01M17/007 |
| 代理机构： | 福州市景弘专利代理事务所(普通合伙) 35219 | 代理人： | 林祥翔; 黄以琳 |
| 摘要： | 本实用新型公开了一种混联式动力系统工况模拟试验台，包括机架及设置在机架上的发动机、发电机、电动机、飞轮组件、逆变器、动力电源、变频器；发动机转轴与发电机转子连接、发电机转子通过离合器与电动机转子连接、飞轮组件设置在电动机输出端；发电机通过逆变器与动力电源连接，动力电源通过变频器与电动机连接。本实用新型通过发动机、发电机、电动机、飞轮组件组成一种汽车模拟试验台，可有效模拟混联式混合动力汽车各种工作模式，提高试验数据的可靠性。同时，不仅在设计上采用同轴化设计，使台架试验安装简便、占地小；而且能便捷实现各种工作模式之间的切换。 | ||
| 摘要(英文)： | The utility model discloses a series-parallel type power system condition simulation test bench, which comprises a frame and are arranged on the frame of the engine, generator, motor, the assembly of the flywheel, the inverter, power supply, a frequency converter; a rotating shaft of the engine is connected to the rotor of the generator, the generator rotor is connected to the rotor of the electric motor through a clutch, the assembly of the flywheel is arranged in the motor output; generator is connected with the power supply through the inverter, the power supply is connected with the motor through the frequency converter. The utility model the engine, generator, motor, the assembly of the flywheel to form a kind of car simulation test bed, can effectively simulate series type mixed power various automobile working mode, improving the reliability of the testing data. At the same time, the design not only on the design coaxial, the installation is simple and convenient to a bench test, small floor area; but also can realize various convenient switching between the modes of work. | ||
1.一种混联式动力系统工况模拟试验台，其特征在于： 包括机架及设置在机架上的发动机、发电机、电动机、飞轮组件、逆变器、 动力电源和变频器； 发动机转轴与发电机转子连接，发电机转子通过离合器与电动机转子连接， 所述飞轮组件设置在电动机输出端； 所述发电机通过逆变器与动力电源连接，所述动力电源通过变频器与电动 机连接。
2.根据权利要求1所述的混联式动力系统工况模拟试验台，其特征在于：还 包括上位机；所述上位机通过逆变器与发电机连接。
3.根据权利要求2所述的混联式动力系统工况模拟试验台，其特征在于：还 包括变速器；所述电动机转子通过变速器与飞轮组件连接。
4.根据权利要求3所述的混联式动力系统工况模拟试验台，其特征在于：所 述上位机通过变速器电控单元与变速器连接。
5.根据权利要求2所述的混联式动力系统工况模拟试验台，其特征在于：还 包括制动器；所述制动器包括制动转盘和制动钳；所述上位机与制动器电气连 接，所述飞轮组件与制动盘固定连接。
6.根据权利要求1所述的混联式动力系统工况模拟试验台，其特征在于：所 述动力电源包括超级电容组合。
1.一种混联式动力系统工况模拟试验台，其特征在于： 包括机架及设置在机架上的发动机、发电机、电动机、飞轮组件、逆变器、 动力电源和变频器； 发动机转轴与发电机转子连接，发电机转子通过离合器与电动机转子连接， 所述飞轮组件设置在电动机输出端； 所述发电机通过逆变器与动力电源连接，所述动力电源通过变频器与电动 机连接。
2.根据权利要求1所述的混联式动力系统工况模拟试验台，其特征在于：还 包括上位机；所述上位机通过逆变器与发电机连接。
3.根据权利要求2所述的混联式动力系统工况模拟试验台，其特征在于：还 包括变速器；所述电动机转子通过变速器与飞轮组件连接。
4.根据权利要求3所述的混联式动力系统工况模拟试验台，其特征在于：所 述上位机通过变速器电控单元与变速器连接。
5.根据权利要求2所述的混联式动力系统工况模拟试验台，其特征在于：还 包括制动器；所述制动器包括制动转盘和制动钳；所述上位机与制动器电气连 接，所述飞轮组件与制动盘固定连接。
6.根据权利要求1所述的混联式动力系统工况模拟试验台，其特征在于：所 述动力电源包括超级电容组合。
翻译：技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种混联式动力系统工况模拟试 验台。
背景技术
工况模拟试验台在产品研发过程起着预评估、相关参数分析及标定、预发 现产品各种潜在故障等作用，其试验手段和结果分析也是汽车类关键零部件专 业认证的必要环节。试验台不仅要能模拟实验对象的真实工况，并尽量以最低 的能耗进行试验以达到节约成本的目的。随着电动车辆及其技术的快速发展， 并考虑到动力系统的性能对汽车动力性、舒适性和安全性有着至关重要的影响 作用，因此对针对混合动力车辆的动力系统搭建工况模拟试验台成为必要。混 合动力车辆的结构形式主要有串联式、并联式、混联式3种。串联式混合动力 汽车只有电机来驱动汽车行驶，发动机用于发电；并联式混合动力汽车中发动 机或电机均可参与驱动；混联式混合动力汽车则兼具串联式和并联式的结构特 点和功能。
在已有技术中，绝大多数只针对串联式或并联式搭建混合动力台架试验台 进行相关性能的测试，专利CN202394434U公开了一种混联式混合动力汽车实 验台，但其动力系统组成中只有一台兼具电动和发电功能的电机,其实是属于一 种并联式混合动力汽车，因为发动机无法在发电时实现电动模式。
实用新型内容
本实用新型为解决上述技术问题提供一种模拟车辆真实工况、降低实验能 耗的混联式动力系统工况模拟试验台。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种混联式动力系统工况模拟试验台，包括机架及设置在机架上的发动机、 发电机、电动机、飞轮组件、逆变器、动力电源和变频器；
发动机转轴与发电机转子连接，发电机转子通过离合器与电动机转子连接， 所述飞轮组件设置在电动机输出端；
所述发电机通过逆变器与动力电源连接，动力电源通过变频器与电动机连 接。
有益效果是：本使用新型混联式混合动力工况模拟试验台通过发动机、发 电机、电动机、飞轮组件组成一种汽车模拟试验台，可有效模拟混联式混合动 力汽车各种工作模式，提高试验数据的可靠性。同时，不仅在设计上采用同轴 化设计，使台架试验安装简便、占地小；而且能便捷实现各种工作模式之间的 切换。
作为本实用新型的一种优选结构，为了改善控制不便捷问题；本实用新型 还包括上位机，所述上位机通过逆变器与发电机连接、通过发动机电控单元与 发动机连接、通过变速器电控单元与变速器连接、通过变频器与电动机连接； 所述上位机分别与离合器、动力电源、制动器电气连接；通过一定的试验流程 设定，能实现试验过程自动化。
作为本实用新型的一种优选结构，为了实现模拟混联式混合动力汽车的不 同速度；本实用新型还包括变速器，所述电动机转子通过变速器与飞轮组件连 接；通过变速器的变速使飞轮组件以不同的速度运行，实现模拟汽车不同的速 度。
作为本实用新型的一种优选结构，为了实现惯性能回收，测试制动潜力的 问题；本实用新型还包括制动器，所述制动器包括制动转盘和制动钳；所述上 位机与制动器电气连接，所述飞轮组件与制动盘固连。所述上位机控制离合器 分离，并通讯变频器使电动机处于回电工作模式，将飞轮组件的动能以电制动 回收形式反馈给动力电源，实现电制动与机械制动的联合制动，既测试该混合 动力系统最大制动潜力，又实现了惯性能回收。
作为本实用新型的一种优选结构，为了提高电池反应速度和使用寿命的问 题，所述动力电源为可快速充放电、功率密度大和循环寿命长的超级电容组。 快速充放电、功率密度大的动力电源可以在当系统需要电力时，快速提供电源； 当进行动能回收试验时可以对电池进行快速充电；使用循环寿命长的超级电容 组，可以减少电池更换次数，使整机使用起来更加方便。
附图说明
图1为本实用新型混联式动力系统工况模拟试验台结构示意图。
标号说明：
1、发动机；2、发电机；3、离合器；4、电动机；5、变速器；
6、飞轮组件；7、制动盘；8、制动器；9、变速器电控单元；
10、变频器；11、上位机；12、动力电源；13、逆变器；
14、发动机电控单元。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下 结合实施方式并配合附图详予说明。
请一并参照图1，如图所示可知，本实用新型混联式动力系统工况模拟试验 台包括机架及安装在机架上的发动机1、发电机2、离合器3、电动机4、变速 器5、飞轮组件6、制动器8、上位机11、发动机电控单元14、逆变器13、动 力电源12、变频器10、变速器电控单元9，所述制动器8包含制动盘7和制动 钳；上位机11通过逆变器13与发电机2连接、上位机11通过发动机电控单元 14与发动机1连接、上位机11通过变速器电控单元9与变速器5连接、上位机 11通过变频器10与电动机4连接；所述上位机11分别与离合器3、动力电源 12、制动器8电气连接；所述发电机2通过逆变器13与动力电源12连接，动 力电源12通过变频器10与电动机4连接；发动机转轴与发电机转子连接、发 电机转子通过离合器3与电动机转子连接、所述电动机转子通过变速器5与飞 轮组件6连接。所述上位机11与制动器8电气连接，所述飞轮组件6与制动盘 7固定连接，所述动力电源12为可快速充放电、功率密度大和循环寿命长的超 级电容组。
本试验台可模拟混联式混合动力车辆各种工作模式，具有：
(1)纯电动单独驱动(发动机1熄火)模式：上位机11控制离合器3分 离，电动机4通过变速器5驱动飞轮组件6逐步加速达到设定转速。
(2)纯电动单独驱动(发动机1运转)模式：上位机11控制离合器3分 离，电动机4通过变速器5驱动飞轮组件6逐步加速达到设定转速，发动机1 通过发电机2发电反馈给动力电池12或将该发电电能直接通过变频器10驱动 飞轮组件6，实现串联式混合动力车辆电驱动工作模式。
(3)发动机1单独驱动模式：上位机11控制离合器3结合，根据需求可 将发动机1动能一部分发电储存起来，一部分通过发电机转子、离合器3、电动 机转子和变速器5驱动飞轮组件6运转；也可不发电，发动机1动力完全用于 驱动。该模式下，电动机4不参与驱动。
(4)发动机1与电动机4联合驱动模式：上位机11控制离合器3结合， 发动机1和电动机4的动力输出在电动机转子处实现转矩耦合，联合驱动飞轮 组件6运转，实现并联式混合动力车辆联合驱动工作模式。
(5)制动能回收试验：上位机11控制离合器3分离，并通讯变频器10使 电动机4处于回电工作模式，将飞轮组件6的动能以电制动回收形式反馈给动 力电源12。该模式下，根据需要，可让制动器8参与制动，实现电制动与机械 制动的联合制动，测试该混合动力系统最大制动潜力。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效形状或结构变换，或直接或 间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
