[發明專利]一種復雜環境下純電動乘用車能量流測試系統及測試方法

在審

• 申請號: 202110864015.2
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113587991A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 宗太江;王國全;宇航;魏博文
• 申請（專利權）人: 一汽奔騰轎車有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01M17/007
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純

1.一種復雜環境下純電動乘用車能量流測試系統，其特征在于，包括集成化數據采集處理系統、電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器及CAN傳感器；集成化數據采集處理系統用于采集并處理上述傳感器的信號；集成化數據采集處理系統通過以太網與外部上位機連接。

2.如權利要求1所述的一種復雜環境下純電動乘用車能量流測試系統，其特征在于，所述集成化數據采集處理系統包括信號采集模塊、信號處理模塊及信號顯示模塊，所述信號采集模塊將采集到的信號傳輸給信號處理模塊進行處理，然后通過信號顯示模塊進行顯示；所述信號采集模塊包括電流采集模塊、電壓采集模塊、溫度采集模塊、流量采集模塊、壓力采集模塊及CAN采集模塊。

3.如權利要求1所述的一種復雜環境下純電動乘用車能量流測試系統，其特征在于，所述CAN傳感器用于采集車端的CAN信號，所述CAN信號包括舒適CAN、EV CAN及PT CAN信號。

4.如權利要求1所述的一種復雜環境下純電動乘用車能量流測試系統，其特征在于，所述的電流傳感器的測量范圍0～20A、0～500A，測量精度±0.3％rdg±0.01％；輸出信號為0～5V或4～20mA；用于采集動力電池電流、電機控制器電流、電機電流、PTC電流、壓縮機輸出電流、DC-DC輸出電流。

5.如權利要求1所述的一種復雜環境下純電動乘用車能量流測試系統，其特征在于，所述的電壓傳感器的測量范圍0～20V、0～500V，測量精度±0.01V；輸出信號為0～5V或4～20mA；用于采集動力電池電壓、散熱器風扇電壓。

6.如權利要求1所述的一種復雜環境下純電動乘用車能量流測試系統，其特征在于，所述的溫度傳感器的測量范圍-40～200℃，測量精度±0.1℃；用于采集空調出風口溫度、車內頭部溫度、車內腳部溫度、電池進出水溫度、電機散熱器進出水溫度、PTC進出水溫度、Chiller進出水溫度。

7.如權利要求1所述的一種復雜環境下純電動乘用車能量流測試系統，其特征在于，所述的流量傳感器的測量范圍0～25L/min,測量精度±0.5％FS，輸出信號為0～5V或4～20mA；用于采集動力電池進水流量、PTC進水流量。

8.一種復雜環境下純電動乘用車能量流測試方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟一：將集成化數據采集處理系統與電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器及CAN傳感器連接，并通過以太網與外部上位機連接；

步驟二：建立整車能量流模型；

步驟三：在各種復雜環境下，利用底盤測功機加載道路滑行曲線，選擇特定工況曲線，開展能量流測試；

步驟四：按照預定工況開展試驗，同步采集試驗信號，并基于步驟二中的整車能量流模型，對各個部件的效率、耗能進行分析處理。

9.如權利要求8所述的一種復雜環境下純電動乘用車能量流測試方法，其特征在于，步驟二所述的整車能量流模型包括動力電池能量流模型、電機能量流模型、PTC能量流模型、壓縮機能量流模型、電池換熱量能量流模型及車內換熱量能量流模型。

10.如權利要求8所述的一種復雜環境下純電動乘用車能量流測試方法，其特征在于，所述動力電池能量流模型為：

定義動力電池E_batter為動力電池凈輸出能量，單位為Kwh，E_batter-out為動力電池的輸出能量，單位為Kwh，E_batter-in為動力電池的回收能量，單位為Kwh，則動力電池凈輸出能量為：

E_batter＝E_batter-out+E_batter-in

動力電池的輸出能量E_batter-out通過以下公式計算可得：

式中t₀為試驗初始時刻，單位為s，t為試驗中的某個時刻，動力電池電壓U_batter,單位為V；動力電池電流I_batter單位為A，定義電流輸出方向為正；

動力電池的回收能量E_batter-in通過以下公式計算可得：

式中t₀為試驗初始時刻，單位為s，t為試驗中的某個時刻，動力電池電壓U_batter,單位為V；動力電池電流I_batter單位為A，定義電流輸出方向為正；

所述電機能量流模型為：

定義電機Emoto為電機凈輸出能量，單位為Kwh，Emoto-out為電機的輸出能量，單位為Kwh，Emotor-in為電機的回收能量，單位為Kwh，則電機凈輸出能量為：

Emoto＝Emoto-out+Emoto-in

電機的輸出能量Emoto-out通過以下公式計算可得：

式中t0為試驗初始時刻，單位為s，t為試驗中的某個時刻，電機電壓Umoto單位為V，電機電流Imoto單位為A；定義電流輸出方向為正；

電機的回收能量Emoto-in通過以下公式計算可得：

式中t0為試驗初始時刻，單位為s，t為試驗中的某個時刻，電機電壓Umoto單位為V，電機電流Imoto單位為A，定義電流輸出方向為正；

所述PTC能量流模型為：

定義EPTC為PTC凈輸出能量，單位為Kwh；PTC的輸出能量EPTC通過以下公式計算可得：

式中t0為試驗初始時刻，單位為s，t為試驗中的某個時刻，電機電壓UPTC單位為V，電機電流IPTC單位為A，定義電流輸出方向為正；

所述電動壓縮機能量流模型為：

定義Ecom為電動壓縮機凈輸出能量，單位為Kwh；電動壓縮機的輸出能量Ecom通過以下公式計算可得：

式中t0為試驗初始時刻，單位為s，t為試驗中的某個時刻，電機電壓Ucom單位為V，電機電流Icom單位為A；定義電流輸出方向為正。