EVM系列新能源汽车驱动电机系统试验台

打印 来源: 浙江省仪器仪表行业协会   发布者:ZJAIA
  浏览21次 时间:2017年6月28日 11:03

背景介绍

       新能源汽车由于能够实现超低排放甚至零排放的要求,因此得到了国家政府和企业的高度重视,并视为调整交通能源使用结构和改善城市大气环境质量的有效途径之一。其中电力驱动及控制系统是新能源汽车的核心,主要包括了:驱动电机、变频器、动力电池。电池、驱动电机及控制器的性能对整个电动汽车的性能起到至关重要的作用。所以性能和稳定性决定了一台电动汽车的品质,因此,电动汽车电机的测试显得尤为重要。针对此情况我司开发出:〖EVM系列新能源汽车电驱动系统试验台〗。


        EVM系列新能源汽车驱动电机系统试验台根据车辆电机的使用要求,对整车电机控制器(VCU、MCU)、驱动电机的性能进行测试,工控机通过VCU直接控制MCU,以测试及验证MCU及电机的性能和逻辑外,主要将其作为一个整体测试。动力模块作为整车的动力来源和制动回馈,加载电机须实现恒扭矩和恒转速控制。整个测试台架,须为动力模块构建一个正常运行的工作环境,主要分为整车控制器运行所需的油门、制动、档位、SOC等等,有模拟信号,也有CAN信号;另外就是道路和车速加载,用以驱动时模拟地面摩擦,以及制动能量回收时的车速。并提供准确可靠的试验图表及数据,测试电驱动系统的动力性能、效率特性及安全保护功能,以对电驱动系统产品性能做出评价;并通过模拟车辆实际工况,进行车辆电机控制策略的研究。 进行全功能电动汽车变流器的电机控制性能测试,并可完成电机及电机控制器的加载试验及功能测试任务。本系统台架主要测试新能源汽车电机电控综合性能。                           


系统功能特点
   
      1)采用独特的全数字控制装置,可以四象限运转,既可以作发电机运转,也可以作电动机运转;既可以正向加载,也可以反向加载。
      2)节能:由于采用发电回馈加载,具有节能效果好的特点。尤其是对于采用母线回馈式的疲劳寿命试验来说,节能效果就非常可观了。(节能效率主要取决于试验台传动的效率。)
      3)加载特性非常好:在额定转速以下(乃至堵转甚至反转)都可以保持稳定的恒扭矩加载(这特别适合最小扭矩和M-S曲线测试),额定转速以上可以保持稳定的恒功率加载。
       4)由于加载器本身并不消耗加载功率(回馈电网或输入端),所以加载器无需类似水力测功机那样需要大量用水作为介质和类似电涡流测功机那样需要用水进行冷却的装置。响应快:特别适合例如路谱试验等动态加载试验。
      5)可以恒扭矩(加载)/恒转速(倒拖)两种工作方式以适应不同测试需要。(M-S曲线适合采用恒转速加载)
      6)结构简单,稳定性、可靠性好,使用方便。
      7)恒扭矩和恒转速控制稳定度是其他加载器无可比拟的,它可以在全程转速(甚至在零转速下)和扭矩范围内保持极高的稳定性(0.1%~0.3%)。
      8)可以很方便的实现零扭矩和零转速启动,以完成真正的对电网和机械的无冲击软启动。
      9)具有过载、超速、过压、过流、过热、缺相、波动等多种报警保护。
      10)根据用户要求,加载器可以根据要求提供计算机程序控制接口,接口方式可以模拟信号输入,也可以RS232、485等接口输入,用户可以通过计算机接口对加载器进行控制,以实现对各种实际工况的模拟试验。


系统集成简图

                    


系统试验台原理

      新能源汽车电机测试实验台采用ABB公司生产的变频器对负载电机进行精确的转矩和转速控制。由于采用了DTC直接转矩控制方式,变频器能够高速实现对负载电机的高动态性能的转矩输出。PSG能量回馈模块与变频器配套使用,取代电阻制动,回馈电网电能。转速扭矩通过传感器直接测量;功率分析仪检测电压、电流、频率等;工控机自动检测、显示并完成数据处理、报表及各种曲线,全面分析电机的性能。

系统电气原理图:





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