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技術(shù)丨電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)臺架試驗研究
為什么進行電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)的臺架試驗研究？
電動汽車具有零排放、能量轉(zhuǎn)換效率高等有點，已成為世界汽車技術(shù)發(fā)展的主流，其產(chǎn)業(yè)化進程飛速發(fā)展；同時，電動汽車相關(guān)的法律法規(guī)及整車性能對零部件技術(shù)要求日益提高，對汽車動力總成的性能測試要求也越來越嚴(yán)格。電動汽車車用驅(qū)動電機系統(tǒng)作為電動汽車動力總成的關(guān)鍵零部件之一，其性能參數(shù)、控制精度和可靠性直接影響整車的動力性、經(jīng)濟性和舒適性，臺架試驗不僅能夠?qū)崟r精確測量電機系統(tǒng)的性能參數(shù)，而且能夠?qū)ζ淇刂茀?shù)進行在線標(biāo)定測量；基于AVL臺架，試驗過程能夠?qū)崿F(xiàn)整車道路循環(huán)測試工況的模擬，從而縮短其開發(fā)測試周期、降低開發(fā)測試風(fēng)險與成本；因此，實現(xiàn)電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)的臺架試驗研究的必要性日益凸顯。
電機系統(tǒng)臺架試驗的技術(shù)關(guān)鍵點
第一階段為臺架功能模塊構(gòu)建與搭建。電機系統(tǒng)試驗臺架的功能模塊主要包括AVL電力測功機系統(tǒng)、電池模擬器、功率分析儀、被測電機系統(tǒng)。
第二階段為臺架測量數(shù)據(jù)同步集成控制。要實現(xiàn)對電機系統(tǒng)性能參數(shù)的全面有效分析，必須保證不同設(shè)備所測數(shù)據(jù)的實時性和同步性；因此，采用高速通訊總線將電池模擬器、功率分析儀所測數(shù)據(jù)統(tǒng)一集成到臺架軟件控制系統(tǒng)，通過軟件控制系統(tǒng)的時間基準(zhǔn)實現(xiàn)所有測量數(shù)據(jù)的實時同步測量與記錄，可以保證數(shù)據(jù)的時效一致性。
第三階段是基于電機系統(tǒng)試驗臺架，完成電機系統(tǒng)的性能參數(shù)測試，性能參數(shù)測試內(nèi)容主要包括：轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性、功率-轉(zhuǎn)速特性、效率特性。針對電機系統(tǒng)的性能參數(shù)測試，臺架的控制模式應(yīng)與電機控制器的控制模式相匹配。
效率特性測試中，在不同轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩點，將電池模擬器輸出的直流功率Pdc、功率分析儀測量所測電機控制器交流輸出功率Pac、測功機測量所得機械功率P同步上傳至PUMA Open自控系統(tǒng)，根據(jù)公式1~公式3可分別計算出電機控制器效率ηc、電機效率ηm以及電機系統(tǒng)效率η。
第四階段是對試驗結(jié)果的處理與分析?；谠囼炁_架同步記錄的關(guān)鍵數(shù)據(jù)完成電機控制器、電機本體以及驅(qū)動電機系統(tǒng)的效率計算。
圖8轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性、功率-轉(zhuǎn)速特性、效率特性
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