一种模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置

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一种模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及混合动力汽车动力特性测试技术领域，特别涉及一种模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置。\n背景技术\n[0002] 目前，对混合动力汽车的起发一体机进行试验时，主要有以下方法：一是采用包含发动机在内的完整的动力总成进行试验，这样做的优点是试验结果的真实度较高；缺点是试验过程需要消耗燃油，成本高，污染大，再生制动工况无法进行试验。二是采用液压加载机，但是该液压加载机构控制系统复杂，液压系统控制精度有限，阻力转矩反应不灵敏，因此这种方案需要采用两套系统分别模拟起发一体机系统发电工况和电动工况，针对一套起发一体机系统，实现电动起动与回馈发电之间循环转换较困难。\n[0003] 因此，寻求一种成本低、节能环保，且能够对混合动力汽车发动机起动过程和再生制动过程均能够进行模拟，并对起发一体机的起动和再生制动特性进行测试的控制方法和装置具有重要实用意义。\n实用新型内容\n[0004] 本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置，该装置中采用的电机为具备四象限运行功能的电机，且该电机用来模拟发动机，不仅结构简单，且节能环保。\n[0005] 本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置，包括四象限运行电机、四象限运行电机控制器、转速转矩传感器、起发一体机、测控仪和上位机，转速转矩传感器分别与四象限运行电机和起发一体机相连，四象限运行电机控制器与四象限运行电机相连，测控仪与四象限运行电机控制器相连，测控仪、四象限运行电机控制器、起发一体机、转速转矩传感器均通过CAN总线与上位机进行通讯。\n[0006] 优选的，所述四象限运行电机为交流异步电机或永磁同步电机。\n[0007] 优选的，所述四象限运行电机控制器为ABB-ACS800，功率15KW，四象限运行（能量反馈上网的方式）。\n[0008] 更进一步的，所述四象限运行电机控制器还与电网连接，在四象限运行电机模拟混合动力汽车起动时，四象限运行电机产生的电力通过该控制器回馈到电网。\n[0009] 优选的，所述起发一体机为BSG或者ISG电机。\n[0010] 本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：\n[0011] 1、本实用新型装置通过四象限运行电机模拟混合动力汽车发动机起动过程和再生制动过程，起动过程试验效果与发动机配套试验相当，还解决了发动机配套试验时不能进行再生制动的试验问题。\n[0012] 2、本实用新型方法不使用燃油，四象限运行电机可以在模拟混合动力汽车起动过程中发电，然后通过四象限运行电机控制器将电力回馈到电网，降低了试验过程的能量消耗，非常适合进行混合动力汽车动力系统电气部件的寿命试验。\n[0013] 3、本实用新型采用四象限运行电机混合动力汽车发动机起动过程和再生制动过程，不存在发动机配套试验过程的机械磨损，降低了试验中设备使用成本。\n附图说明\n[0014] 图1是本实用新型装置的结构示意图。\n具体实施方式\n[0015] 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。\n[0016] 实施例1\n[0017] 如图1所示，本实施例所述的模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的装置包括四象限运行电机、四象限运行电机控制器、转速转矩传感器、起发一体机、测控仪和上位机，测控仪、四象限运行电机控制器、起发一体机、转速转矩传感器均通过CAN总线与上位机进行通讯，四象限运行电机控制器用于根据上位机和测控仪的控制信号对四象限运行电机的转速、转矩进行控制，转速转矩传感器用于采集当前的起发一体机的转速和转矩并发送到上位机；起发一体机通过转速转矩传感器与四象限运行电机相连，起发一体机在上位机控制下周期运行，四象限运行电机在上位机控制下模拟混合动力汽车发动机起动和再生制动特性。\n[0018] 在本实施例中，可采用交流异步电机（额定功率11KW，额定扭矩70N.m,额定转速\n1500rpm,加载最高转速3000rpm，反拖最高转速6000rpm）作为四象限运行电机，起发一体机具体可采用BSG交流异步电机（额定功率5KW，最大功率10KW，额定扭矩32N.m，最大扭矩\n100N.m，额定转速1500rpm，最高转速5000rpm）。\n[0019] 为了达到节能的目的，本实施例中的四象限运行电机控制器还与电网连接，四象限运行电机在起发一体机的驱动下发电时，电力通过四象限运行电机控制器回馈到电网。\n本实施例中四象限运行电机控制器采用ABB-ACS800，功率15KW，四象限运行（能量反馈上网的方式）。\n[0020] 本实施例模拟混合动力汽车起动及再生制动特性的工作方法是：在模拟混合动力汽车起动工况时，用四象限运行电机模拟发动机，根据预设的发动机起动过程中阻力力矩/速度曲线及转动发动机惯量，四象限运行电机作为负载，根据起发一体机实际产生的力矩与发动机启动需要的力矩的关系，确定起动是否成功；在发动机起动完成后，四象限运行电机根据预设的发动机的动力及转速变化，模拟发动机驱动起发一体机发电；在模拟混合动力汽车再生制动过程时，四象限运行电机模拟汽车惯性推动起发一体机发电，起发一体机反过来对汽车产生制动转矩，根据系统模拟汽车需要的制动转矩与起发一体机实际产生的制动转矩的关系，确定再生制动是否成功。\n[0021] 上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。