[發明專利]燃料電池混合電動汽車動力系統綜合測試平臺及測試方法

有效

• 申請號: 201110412783.0
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102494898A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 謝長君;全書海;張琴;詹志剛;孫曉明;張立炎;石英;陳啟宏;黃亮
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M15/05;G01R31/36;G01R31/34
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

1.一種燃料電池混合電動汽車動力系統綜合測試平臺，包括工控臺操作單元、鋰電池組單元、燃料電池單元、DC/DC轉換器、被測電機單元、交流電力測功機單元、開關切換執行單元以及阻性電子可控負載，其特征在于：鋰電池組單元中鋰電池組高壓輸出正、負極分別通過開關K1、K2與被測電機單元中電機控制器輸入高壓正、負極以及所述DC/DC轉換器輸出高壓正、負極相連；燃料電池單元輸出高壓正極分別通過開關K3、K4分別與所述DC/DC轉換器輸入高壓正極相連和所述阻性電子可控負載一端相接；燃料電池單元輸出高壓負極與所述DC/DC轉換器輸入高壓負極以及阻性電子可控負載另一端直接相連接；被測電機單元中電機控制器驅動被測電機，被測電機通過連軸器與所述交流電力測功機單元中的交流電機同軸連接；交流電力測功機單元中配置標準的交流電機、測功機控制儀、變頻控制系統及轉矩轉速傳感器；工控臺操作單元通過數據采集卡以及CAN卡和CAN總線與所述鋰電池組單元、燃料電池單元、DC/DC轉換器、被測電機單元、交流電力測功機單元、開關切換執行單元以及阻性電子可控負載相互連接，模擬管理整個綜合測試平臺。

2.根據權利要求1所述的燃料電池混合電動汽車動力系統綜合測試平臺，其燃料電池系統性能測試方法是：所述工控臺操作單元中工控上位機通過CAN總線發送開關控制命令閉合開關K4，斷開K1、K2、K3，進行燃料電池系統性能測試實驗；工控上位機通過CAN總線調節阻性電子可控負載的阻值，進而繪制燃料電池系統的輸出伏安特性曲線，作為分析燃料電池系統發電性能的依據。

3.根據權利要求1所述的燃料電池混合電動汽車動力系統綜合測試平臺，其鋰電池組性能測試方法是：所述工控臺操作單元中工控上位機通過CAN總線發送開關控制命令閉合開關K1、K2，斷開開關K3、K4，在自動或手動模式下進行鋰電池組性能測試實驗：

自動模式下：鋰電池組目標輸出電流依照用戶設置的交互式表格而自動變化；

手動模式下：鋰電池組目標輸出電流值由用戶手動輸入；

所述工控上位機通過CAN總線給定與鋰電池組目標輸出電流值對應的被測電機驅動量和交流電機驅動量，從而控制被測電機和交流電機的運轉，測試的過程中，繪制鋰電池組輸出伏安特性曲線，作為分析其性能的依據。

4.根據權利要求1所述的燃料電池混合電動汽車動力系統綜合測試平臺，其被測電機性能測試方法是：所述工控臺操作單元中工控上位機通過CAN總線發送開關控制命令閉合開關K1、K2，斷開開關K3、K4，在自動或手動模式下進行被測電機性能測試實驗；

自動模式下：被測電機驅動量和交流電機驅動量依照用戶設置的交互式表格自動變化；

手動模式下：被測電機驅動量和交流電機驅動量由用戶手動輸入；

所述工控上位機通過CAN總線發送被測電機驅動量和交流電機驅動量給電機控制器和測功機控制儀，從而控制被測電機和交流電機的運轉；測試過程中，繪制被測電機驅動量和交流電機驅動量的二維關系曲線，作為分析被測電機性能的依據。

5.根據權利要求1所述的燃料電池混合電動汽車動力系統綜合測試平臺，其動力系統能量管理綜合測試方法是：

所述工控臺操作單元中工控上位機首先選擇整車供能模式，然后選擇整車運行模式；整車有純電動和混合動力兩種供能模式，有正向運行和逆向運行兩種運行模式：

所述工控臺操作單元中工控上位機通過CAN總線閉合開關K1、K2，斷開開關K3、K4，鋰電池組單元中鋰電池組單獨作為整車動力源，稱為純電動模式，此時，工控臺操作單元、鋰電池組單元、被測電機單元、交流電力測功機單元、開關切換執行單元共同完成測試；

所述工控臺操作單元中工控上位機通過CAN總線閉合開關K1、K2、K3，斷開開關K4，鋰電池組單元中鋰電池組與燃料電池單元中燃料電池系統并聯作為整車動力源，稱為混合動力模式，此時，工控臺操作單元、鋰電池組單元、燃料電池單元、DC/DC轉換器、被測電機單元、交流電力測功機單元、開關切換執行單元共同完成測試，并由所述工控臺操作單元中工控上位機完成燃料電池系統與鋰電池組的能量分配；

正向運行：所述工控臺操作單元中工控上位機根據用戶給定的踏板信號，給定被測電機驅動量和交流電機驅動量，從而控制被測電機單元中被測電機和交流電力測功機單元中交流電機的運轉；

逆向運行：所述工控臺操作單元中工控上位機根據路況表中的數據，給定被測電機單元中被測電機驅動量和交流電力測功機單元中交流電機驅動量，從而控制被測電機和交流電機的運轉；

測試過程中，繪制燃料電池系統輸出伏安特性曲線、鋰電池組輸出伏安特性曲線，作為分析動力源供能特性的依據；繪制電動汽車車速-時間關系曲線、顯示電動汽車行程，作為分析電動汽車模擬運行狀況的依據。