[發(fā)明專利]純電動汽車驅(qū)動電機(jī)加載測試系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010702968.4
• 申請日: 2020-07-21
• 公開（公告）號: CN111969784B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭鴻浩;谷靖;林欣欣;楊浩;郭前崗
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H02K7/20
• 分類號: H02K7/20;H02K7/10;H02K11/21;H02P23/14;G01M17/007
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 成立珍

本發(fā)明公開了純電動汽車驅(qū)動電機(jī)加載測試系統(tǒng)，屬于電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，包括：驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)控制、負(fù)載電機(jī)、三相全橋變換器、驅(qū)動模塊、轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制、第一累加器、位置傳感器、速度計算模塊、車輪半徑模塊、機(jī)械傳動裝置、純電動汽車阻力模塊；其特征在于純電動汽車阻力模塊包括：坡道阻力模塊、空氣阻力模塊、滾動摩擦阻力模塊、第二累加器；其控制方法通過加載系統(tǒng)的驅(qū)動電機(jī)產(chǎn)生一定的電磁轉(zhuǎn)矩所獲得的加速度，應(yīng)與純電動汽車驅(qū)動電機(jī)產(chǎn)生同樣的電磁轉(zhuǎn)矩所獲得的加速度相等為條件代入所建立的運動方程，并實時解算負(fù)載電機(jī)轉(zhuǎn)矩且作為轉(zhuǎn)矩參考值，進(jìn)行轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制以復(fù)現(xiàn)該轉(zhuǎn)矩，本發(fā)明更準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)出純電動汽車驅(qū)動電機(jī)的路面負(fù)載特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及純電動汽車驅(qū)動電機(jī)加載測試系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

純電動汽車加載測試系統(tǒng)采用負(fù)載電機(jī)模擬不同工況下純電動汽車路面負(fù)載特性。由于模擬系統(tǒng)實驗相比實際路況實驗的成本低，且不受自然環(huán)境限制，可靈活地設(shè)定實驗條件，極大地提高了研究效率，為新技術(shù)的誕生和應(yīng)用提供了有力的保障，因此純電動汽車加載測試系統(tǒng)成為實驗室環(huán)境下進(jìn)行負(fù)載模擬研究的基礎(chǔ)。

為使模擬系統(tǒng)實驗更接近實際的運行工況，不僅需要模擬系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時輸出實際系統(tǒng)應(yīng)有的轉(zhuǎn)矩特性，更需要在不同路況時，復(fù)現(xiàn)實際系統(tǒng)的動態(tài)轉(zhuǎn)矩變化過程。相比而言，穩(wěn)態(tài)特性的模擬較容易，但動態(tài)變化過程的復(fù)現(xiàn)則要復(fù)雜的多。目前見諸報道的負(fù)載模擬技術(shù)基于加速度反饋的控制，這種模擬策略需知反饋的加速度，其不足之處在于，加速度根據(jù)實測轉(zhuǎn)速進(jìn)行微分求得，這就不可避免的放大了高頻噪聲，必須在反饋回路中加入低通濾波器，就會導(dǎo)致系統(tǒng)時間延遲且限制了模擬精度，目前針對加速度反饋這種模擬策略主要研究集中在加速度觀測、低通濾波器設(shè)計等方面。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供純電動汽車驅(qū)動電機(jī)加載測試系統(tǒng)，實現(xiàn)純電動汽車路面負(fù)載特性的模擬；本發(fā)明還公布了其控制方法。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

純電動汽車驅(qū)動電機(jī)加載測試系統(tǒng)，包括驅(qū)動電機(jī)，所述的驅(qū)動電機(jī)通過傳動軸與負(fù)載電機(jī)相連，所述的負(fù)載電機(jī)輸入端接三相全橋變換器的輸出端，在所的負(fù)載電機(jī)的上設(shè)有位置傳感器，所述的位置傳感器輸出端與速度計算模塊輸入端相連，所述的速度計算模塊輸出端接純電動汽車阻力模塊輸入端，所述的速度計算模塊輸出端與純電動汽車阻力模塊輸入端相連，所述的純電動汽車阻力模塊的輸出端接機(jī)械傳動裝置輸入端，所述的機(jī)械傳動裝置的輸出端接車輪半徑模塊輸入端，車輪半徑輸出端接第一累加器的第二輸入端；所述第一累加器還包括第一累加器第一輸入端、第一累加器第二輸入端和第一累加器第三輸入端，所述第一累加器第一輸入端接驅(qū)動電機(jī)控制輸出端，第一累加器第二輸入端接車輪半徑輸出端，第一累加器第三輸入端接速度計算模塊輸出端，第一累加器的輸出端接轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制模塊的第一輸入端，所述的轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制模塊的第二輸入端接負(fù)載電機(jī)，轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制模塊輸出端接驅(qū)動模塊輸入端；所述的驅(qū)動模塊輸入端接轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制模塊輸出端，驅(qū)動模塊輸出端接三相全橋變換器輸入端，所述的三相全橋變換器的輸出端接負(fù)載電機(jī)。

本發(fā)明以永磁同步電機(jī)為驅(qū)動電機(jī)和負(fù)載電機(jī)，負(fù)載電機(jī)模擬純電動汽車路面負(fù)載特性，直流電機(jī)、異步電機(jī)、無刷直流電機(jī)等常見電動機(jī)亦可實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的驅(qū)動電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩T_DM來自驅(qū)動電機(jī)控制或通過觀測器觀測得到。