纯电动汽车驱动电机加载测试系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111969784A(43)申请公布日2020.11.20(21)申请号202010702968.4G01M17/007(2006.01)(22)申请日2020.07.21(71)申请人南京邮电大学地址210023江苏省南京市栖霞区文苑路9号(72)发明人郭鸿浩谷靖林欣欣杨浩郭前岗(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人张华蒙(51)Int.Cl.H02K7/20(2006.01)H02K7/10(2006.01)H02K11/21(2016.01)H02P23/14(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图2页(54)发明名称纯电动汽车驱动电机加载测试系统及控制方法(57)摘要本发明公开了纯电动汽车驱动电机加载测试系统，属于电机控制技术领域，包括：驱动电机、驱动电机控制、负载电机、三相全桥变换器、驱动模块、转矩闭环控制、第一累加器、位置传感器、速度计算模块、车轮半径模块、机械传动装置、纯电动汽车阻力模块；其特征在于纯电动汽车阻力模块包括：坡道阻力模块、空气阻力模块、滚动摩擦阻力模块、第二累加器；其控制方法通过加载系统的驱动电机产生一定的电磁转矩所获得的加速度，应与纯电动汽车驱动电机产生同样的电磁转矩所获得的加速度相等为条件代入所建立的运动方程，并实时解算负载电机转矩且作为转矩参考值，进行转矩闭环控制以复现该转矩，本发明更准确地复现出纯电动汽车驱动电机的路面负载特性。CN111969784ACN111969784A权利要求书1/4页1.纯电动汽车驱动电机加载测试系统，其特征在于：包括驱动电机，所述的驱动电机通过传动轴与负载电机相连，所述的负载电机输入端接三相全桥变换器的输出端，在所述负载电机上设有位置传感器，所述的位置传感器输出端与速度计算模块输入端相连，所述的速度计算模块输出端接纯电动汽车阻力模块输入端，所述的速度计算模块输出端与纯电动汽车阻力模块输入端相连，所述的纯电动汽车阻力模块的输出端接机械传动装置输入端，所述的机械传动装置的输出端接车轮半径模块输入端，车轮半径输出端接第一累加器的第二输入端；所述第一累加器还包括第一累加器第一输入端、第一累加器第二输入端和第一累加器第三输入端，所述第一累加器第一输入端接驱动电机控制输出端，第一累加器第二输入端接车轮半径输出端，第一累加器第三输入端接速度计算模块输出端，第一累加器的输出端接转矩闭环控制模块的第一输入端，所述的转矩闭环控制模块的第二输入端接负载电机，转矩闭环控制模块输出端接驱动模块输入端；所述的驱动模块输入端接转矩闭环控制模块输出端，驱动模块输出端接三相全桥变换器输入端，所述的三相全桥变换器的输出端接负载电机。2.根据权利要求1所述的纯电动汽车驱动电机加载测试系统，其特征在于：所述的纯电动汽车阻力模块包括坡道阻力模块、空气阻力模块、滚动摩擦阻力模块、第二累加器；所述的第二累加器包括第二累加器第一输入端、第二累加器第二输入端和第二累加器第三输入端，所述第二累加器第一输入端接坡道阻力模块，第二累加器第二输入端接滚动摩擦阻力模块，第二累加器第三输入端接空气阻力模块输出端，空气阻力模块的输入端接速度计算模块的输处端，第二累加器的输出端接机械传动装置的输入端。3.根据权利要求1所述的纯电动汽车驱动电机加载测试系统，其特征在于：所述的位置传感器、驱动电机和负载电机同轴安装，位置传感器输出位置信号θ到速度计算模块，速度计算模块输出永磁同步电机的机械转速，用于计算空气阻力模块及负载电机的给定转矩。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的纯电动汽车驱动电机加载测试系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、纯电动汽车道路行驶受力分析；步骤2、根据电动汽车车速v与电机转速n的关系、电机转速n与角速度ωv的关系，建立电动汽车车速v与电机角速度ωv的关系；步骤3、结合实际纯电动汽车路面负载特性，建立实际纯电动汽车路面负载特性运动方程；步骤4、将驱动电机与负载电机之间的刚性轴同轴连接，驱动电机与负载电机连接如图5所示，建立驱动电机与负载电机连接时的运动方程；步骤5、为确保实际系统和模拟系统的驱动电机产生相同的电磁转矩，使模拟机组的传动轴表现出与实际机组一致的扭转振荡，即进行模拟时，设定驱动电机和负载电机连接时，驱动电机产生一定的电磁转矩所获得的加速度，应与纯电动汽车驱动电机产生同样的电磁转矩所获得的加速度相等；步骤6、负载电机进行转矩闭环控制，实时跟随负载电机转矩参考值以复现该转矩，实现纯电动汽车路面负载特性的模拟。5.根据权利要求4中所述的纯电动汽车驱动电机加载测试系统的控制方法，其特征在2CN111969784A权利要求书2/4页于：步骤1中，包括如下分析：对于纯电动汽车来说，驱动