EVM系列新能源汽車驅動電機系統試驗臺

打印 來源: 浙江省儀器儀表行業協會   發布者:ZJAIA
  瀏覽1193次 時間:2017年6月28日 11:03

背景介紹

       新能源汽車由于能夠實現超低排放甚至零排放的要求,因此得到了國家政府和企業的高度重視,并視為調整交通能源使用結構和改善城市大氣環境質量的有效途徑之一。其中電力驅動及控制系統是新能源汽車的核心,主要包括了:驅動電機、變頻器、動力電池。電池、驅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。所以性能和穩定性決定了一臺電動汽車的品質,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出:〖EVM系列新能源汽車電驅動系統試驗臺〗。


        EVM系列新能源汽車驅動電機系統試驗臺根據車輛電機的使用要求,對整車電機控制器(VCU、MCU)、驅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據,測試電驅動系統的動力性能、效率特性及安全保護功能,以對電驅動系統產品性能做出評價;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。本系統臺架主要測試新能源汽車電機電控綜合性能。                           


系統功能特點
   
      1)采用獨特的全數字控制裝置,可以四象限運轉,既可以作發電機運轉,也可以作電動機運轉;既可以正向加載,也可以反向加載。
      2)節能:由于采用發電回饋加載,具有節能效果好的特點。尤其是對于采用母線回饋式的疲勞壽命試驗來說,節能效果就非?捎^了。(節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,穩定性、可靠性好,使用方便。
      7)恒扭矩和恒轉速控制穩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)和扭矩范圍內保持極高的穩定性(0.1%~0.3%)。
      8)可以很方便的實現零扭矩和零轉速啟動,以完成真正的對電網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)根據用戶要求,加載器可以根據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,以實現對各種實際工況的模擬試驗。


系統集成簡圖

                    


系統試驗臺原理

      新能源汽車電機測試實驗臺采用ABB公司生產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對負載電機的高動態性能的轉矩輸出。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、顯示并完成數據處理、報表及各種曲線,全面分析電機的性能。

系統電氣原理圖:





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