專利名稱：燃料電池混合電動汽車動力系統(tǒng)綜合測試平臺及測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動汽車測試與試驗(yàn)領(lǐng)域，特別是一種燃料電池混合電動汽車動力系統(tǒng)綜合測試平臺及測試方法。
背景技術(shù)：
電動汽車低耗能、低排放，已成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)?；旌蟿恿﹄妱悠囇b有兩個及兩個以上動力源，車載動力源有內(nèi)燃機(jī)、動力蓄電池、燃料電池、太陽能電池等。以內(nèi)燃機(jī)和蓄電池為混合動力源的汽車被稱作油-電混合電動汽車；以蓄電池、燃料電池、太陽能電池中的多種為動力源的汽車被稱作電-電混合電動汽車。美國的《時代》周刊把燃料電池列為改變?nèi)祟愇磥砩畹氖蟾呖萍贾?，目前世界各國都花巨大的人力、物力和財力對燃料電池進(jìn)行重點(diǎn)研究，渴望獲得其技術(shù)制高點(diǎn)以便搶占產(chǎn)業(yè)化的先機(jī)。但燃料電池存在輸出特性偏軟以及系統(tǒng)功率密度偏低的缺點(diǎn)，因此燃料電池與動力電池混合構(gòu)成電動汽車驅(qū)動能源成為未來電動汽車發(fā)展的主流方向。而燃料電池與動力電池混合構(gòu)成電動汽車動力系統(tǒng)則存在動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置優(yōu)化、雙能源能量管理等關(guān)鍵問題需要解決。因此，本發(fā)明提出一種燃料電池與鋰電池混合電動汽車動力系統(tǒng)綜合測試平臺， 旨在對燃料電池與鋰電池雙能源混合涉及的關(guān)鍵部件及能量管理策略進(jìn)行綜合測試，可包括雙能源能量管理綜合測試、燃料電池性能測試、鋰電池組性能測試、被測電機(jī)性能測試。 基于該測試平臺，可對燃料電池、鋰電池以及被測電機(jī)等關(guān)鍵部件進(jìn)行性能測試，并對燃料電池與鋰電池組混合動力系統(tǒng)能量管理策略進(jìn)行閉環(huán)測試與優(yōu)化，為開發(fā)燃料電池與鋰電池混合電動汽車提供試驗(yàn)測試平臺。

發(fā)明內(nèi)容
為了對燃料電池與鋰電池雙能源混合動力電動汽車涉及的關(guān)鍵部件及能量管理策略進(jìn)行綜合測試，本發(fā)明提供了一種燃料電池混合電動汽車動力系統(tǒng)綜合測試平臺及測試方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是—種燃料電池混合電動汽車動力系統(tǒng)綜合測試平臺，包括工控臺操作單元、鋰電池組單元、燃料電池單元、DC/DC轉(zhuǎn)換器、被測電機(jī)單元、交流電力測功機(jī)單元、開關(guān)切換執(zhí)行單元以及阻性電子可控負(fù)載，其特征在于鋰電池組單元中鋰電池組高壓輸出正、負(fù)極分別通過開關(guān)ΚΙ、K2與被測電機(jī)單元中電機(jī)控制器輸入高壓正、負(fù)極以及所述DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出高壓正、負(fù)極相連；燃料電池單元輸出高壓正極分別通過開關(guān)K3、K4分別與所述DC/DC 轉(zhuǎn)換器輸入高壓正極相連和所述阻性電子可控負(fù)載一端相接；燃料電池單元輸出高壓負(fù)極與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器輸入高壓負(fù)極以及阻性電子可控負(fù)載另一端直接相連接；被測電機(jī)單元中電機(jī)控制器驅(qū)動被測電機(jī)，被測電機(jī)通過連軸器與所述交流電力測功機(jī)單元中的交流電機(jī)同軸連接；交流電力測功機(jī)單元中配置標(biāo)準(zhǔn)的交流電機(jī)、測功機(jī)控制儀、變頻控制系統(tǒng)及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器；工控臺操作單元通過數(shù)據(jù)采集卡以及CAN卡和CAN總線與所述鋰電池組單元、燃料電池單元、DC/DC轉(zhuǎn)換器、被測電機(jī)單元、交流電力測功機(jī)單元、開關(guān)切換執(zhí)行單元以及阻性電子可控負(fù)載相互連接，模擬管理整個綜合測試平臺。本發(fā)明可進(jìn)行燃料電池系統(tǒng)性能獨(dú)立測試。用戶通過工控上位機(jī)傳達(dá)要進(jìn)行燃料電池系統(tǒng)性能測試的需求。工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送命令“閉合K4，斷開Kl、K2、K3” 給開關(guān)切換執(zhí)行單元，從而控制相應(yīng)開關(guān)的通斷。工控上位機(jī)通過CAN總線調(diào)節(jié)阻性電子可控負(fù)載的阻值，從而調(diào)節(jié)燃料電池系統(tǒng)的輸出電流。燃料電池系統(tǒng)控制器通過CAN總線， 給工控上位機(jī)反饋多組燃料電池系統(tǒng)的輸出電壓、電流值，以及燃料電池系統(tǒng)的其它運(yùn)行信息。工控上位機(jī)保存數(shù)據(jù)，并繪制燃料電池系統(tǒng)輸出伏安特性曲線，用戶根據(jù)該曲線，直觀明了地判斷燃料電池系統(tǒng)的發(fā)電性能，也可以根據(jù)保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致深入的分析。若燃料電池系統(tǒng)性能不佳，則出示診斷報告，用戶可采取相應(yīng)的維護(hù)措施。本發(fā)明可進(jìn)行鋰電池組性能測試。用戶通過工控上位機(jī)傳達(dá)要進(jìn)行鋰電池組性能測試的需求。工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送命令“閉合ΚΙ、K2，斷開K3、K4”給開關(guān)切換執(zhí)行單元，從而控制相應(yīng)開關(guān)的通斷。用戶在工控上位機(jī)中選擇自動模式或手動模式。自動模式下，鋰電池組的目標(biāo)輸出電流依照用戶設(shè)置的交互式表格而自動變化，表格包含多組電流值及對應(yīng)的測試時間；手動模式下，鋰電池組的目標(biāo)輸出電流值由用戶手動輸入，隨著用戶實(shí)時的更改而改變。給定了鋰電池組的目標(biāo)輸出電流值，即給定了動力源的輸出功率， 即可給定對應(yīng)的被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量(由于被測電機(jī)和交流電機(jī)同軸運(yùn)轉(zhuǎn)， 若被測電機(jī)為轉(zhuǎn)矩驅(qū)動，則交流電機(jī)為轉(zhuǎn)速驅(qū)動，反之，若被測電機(jī)為轉(zhuǎn)速驅(qū)動，則交流電機(jī)為轉(zhuǎn)矩驅(qū)動)，從而控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。鋰電池管理系統(tǒng)通過CAN總線，給工控上位機(jī)反饋鋰電池組實(shí)際輸出電壓和電流，以及鋰電池組的其它工作信息。工控上位機(jī)保存數(shù)據(jù)并繪制鋰電池組輸出伏安特性曲線，用戶根據(jù)該曲線，直觀明了地判斷鋰電池組的性能，也可以根據(jù)保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致深入的分析。若鋰電池組性能不佳，則出示診斷報告，用戶可采取相應(yīng)的維護(hù)措施。本發(fā)明可進(jìn)行被測電機(jī)性能測試。用戶通過工控上位機(jī)傳達(dá)要進(jìn)行被測電機(jī)性能測試的需求。工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送命令“閉合ΚΙ、K2，斷開K3、K4”給開關(guān)切換執(zhí)行單元，從而控制相應(yīng)開關(guān)的通斷。用戶在工控上位機(jī)中選擇自動模式或手動模式。自動模式下，被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量依照用戶設(shè)置的交互式表格而自動變化，表格包含多組被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量及對應(yīng)的測試時間；手動模式下，被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量由用戶手動輸入，隨著用戶實(shí)時的更改而改變。工控上位機(jī)通過 CAN總線發(fā)送被測電機(jī)驅(qū)動量給電機(jī)控制器，發(fā)送交流電機(jī)驅(qū)動量給測功機(jī)控制儀，從而控制被測電機(jī)和交流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)控制器通過CAN總線，給工控上位機(jī)反饋被測電機(jī)的實(shí)際的運(yùn)行轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速)；測功機(jī)控制儀通過CAN總線，給工控上位機(jī)反饋交流電機(jī)實(shí)際的運(yùn)行轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)。工控上位機(jī)保存數(shù)據(jù)，并繪制被測電機(jī)實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速)和交流電機(jī)實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)的二維關(guān)系曲線。用戶根據(jù)該曲線，直觀明了地判斷被測電機(jī)的性能，也可以根據(jù)保存的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致深入的分析。若被測電機(jī)性能不佳，則出示診斷報告，用戶可采取相應(yīng)的維護(hù)措施。本發(fā)明可進(jìn)行動力系統(tǒng)能量管理綜合測試。用戶首先通過工控上位機(jī)選擇整車供能模式，然后選擇整車運(yùn)行模式。整車有純電動和混合動力兩種供能模式，有正向運(yùn)行和逆向運(yùn)行兩種運(yùn)行模式。系統(tǒng)有鋰電池組和燃料電池系統(tǒng)兩種動力源，鋰電池組單獨(dú)作為動力源稱為純電動模式，二者并聯(lián)作為動力源稱為混合動力模式。若用戶選擇純電動模式，則工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送命令“閉合ΚΙ、K2，斷開 K3、K4”給開關(guān)切換執(zhí)行單元，控制相應(yīng)開關(guān)的通斷。此時，工控臺操作單元、鋰電池組單元、 被測電機(jī)單元、交流電力測功機(jī)單元、開關(guān)切換執(zhí)行單元共同完成測試。若用戶選擇混合動力模式，則工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送命令“閉合Κ1、Κ2、Κ3， 斷開Κ4”給開關(guān)切換執(zhí)行單元，控制相應(yīng)開關(guān)的通斷。此時，工控臺操作單元、鋰電池組單元、燃料電池單元、DC/DC轉(zhuǎn)換器、被測電機(jī)單元、交流電力測功機(jī)單元、開關(guān)切換執(zhí)行單元共同完成測試。混合動力模式下，兩種電源混合使用，就必然存在一個各自承擔(dān)的份額和流向管理問題，即所謂的能量流管理問題。本發(fā)明，直接在工控上位機(jī)中嵌入整車能量管理策略。能量管理的作用是根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)的需求功率和鋰電池組的SOC值，確定能量流向及兩個電源的分配比例，并實(shí)現(xiàn)配比控制。用戶確定了整車供能模式以后，再確定整車運(yùn)行模式，即正向運(yùn)行或逆向運(yùn)行。正向運(yùn)行，即電機(jī)驅(qū)動量的傳遞方向?yàn)椤坝烷T踏板或剎車踏板-工控上位機(jī)-被測電機(jī)-交流電機(jī)”，工控上位機(jī)根據(jù)用戶給定的踏板信號，給定被測電機(jī)轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速) 和交流電機(jī)轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)；逆向運(yùn)行，即電機(jī)驅(qū)動量的傳遞方向?yàn)椤肮た厣衔粰C(jī)中的路況表-被測電機(jī)-交流電機(jī)”，工控上位機(jī)根據(jù)路況表中的數(shù)據(jù)，確定被測電機(jī)轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速) 和交流電機(jī)轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)。若用戶選擇正向運(yùn)行，則用戶對油門踏板或剎車踏板進(jìn)行操作，踏板量由數(shù)據(jù)采集卡傳遞給工控上位機(jī)，工控上位機(jī)對踏板量進(jìn)行濾波處理后，依據(jù)踏板量給定被測電機(jī)轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速)和交流電機(jī)轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)，從而控制被測電機(jī)和交流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)行過程中，交流電機(jī)作為被測電機(jī)的負(fù)載，它的發(fā)電能量通過變頻控制系統(tǒng)回饋到電網(wǎng)。若用戶選擇逆向運(yùn)行模式，則用戶對油門踏板和剎車踏板的操作無效，工控上位機(jī)自動調(diào)用路況表中的數(shù)據(jù)，給定被測電機(jī)轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速)和交流電機(jī)轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)，從而控制被測電機(jī)和交流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)行過程中，交流電機(jī)作為被測電機(jī)的負(fù)載，它的發(fā)電能量通過變頻控制系統(tǒng)回饋到電網(wǎng)。正向和逆向測試過程中，電機(jī)控制器反饋被測電機(jī)實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速)，測功機(jī)控制儀反饋交流電機(jī)實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)。由轉(zhuǎn)速直接換算電動汽車車速(換算關(guān)系式依據(jù)電動汽車內(nèi)部變速結(jié)構(gòu)推導(dǎo))，由電動汽車車速和測試時間換算電動汽車行程。正向和逆向測試過程中，繪制燃料電池系統(tǒng)輸出伏安特性曲線、鋰電池組輸出伏安特性曲線，以便用戶直觀地了解系統(tǒng)兩種能源的供能狀況；繪制被測電機(jī)驅(qū)動量-時間關(guān)系曲線、交流電機(jī)驅(qū)動量-時間關(guān)系曲線，以便用戶直觀地了解兩個電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；繪制電動汽車車速-時間關(guān)系曲線，并顯示電動汽車的累計行程，以便用戶直觀地了解電動汽車的運(yùn)行軌跡。正向或逆向運(yùn)行時，若供能模式為純電動，則驅(qū)動系統(tǒng)自動向鋰電池組取電；若供能模式為混合動力，則由工控上位機(jī)協(xié)調(diào)鋰電池組和燃料電池系統(tǒng)的能量分配。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速決定了驅(qū)動系統(tǒng)的需求功率，工控上位機(jī)根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)需求功率、鋰電池組SOC 值，確定DC/DC控制器的輸出電流，即確定了燃料電池系統(tǒng)的輸出功率。
本發(fā)明的有益效果是，基于該測試平臺，可對燃料電池、鋰電池以及被測電機(jī)等關(guān)鍵部件進(jìn)行性能測試，并對燃料電池與鋰電池組混合動力系統(tǒng)能量管理策略進(jìn)行閉環(huán)測試與優(yōu)化，為開發(fā)燃料電池與鋰電池混合電動汽車提供試驗(yàn)測試平臺。用戶通過燃料電池系統(tǒng)性能測試、鋰電池組性能測試、被測電機(jī)性能測試，能整體了解該測試平臺關(guān)鍵部件的性能，為燃料電池與鋰電池組混合動力系統(tǒng)能量管理綜合測試奠定基礎(chǔ)，提高了該測試平臺的可操作性、可維護(hù)性、穩(wěn)定性。設(shè)計該測試平臺，既克服了直接進(jìn)行實(shí)車開發(fā)成本高、安裝復(fù)雜、維護(hù)困難的缺點(diǎn)，又可以滿足多動力源、多工況的試驗(yàn)要求，為燃料電池鋰電池混合動力電動汽車的前期開發(fā)提供有利平臺。本發(fā)明以燃料電池系統(tǒng)或鋰電池組作為能源，清潔環(huán)保。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)原理框圖。圖2為本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)性能測試原理圖。圖4為本發(fā)明的鋰電池組性能測試原理圖。圖5為本發(fā)明的被測電機(jī)性能測試原理圖。圖6(a)為本發(fā)明的動力系統(tǒng)能量管理綜合測試動力源選擇原理圖。圖6(b)為本發(fā)明的動力系統(tǒng)能量管理綜合測試正向運(yùn)行原理圖。圖6(c)本發(fā)明的動力系統(tǒng)能量管理綜合測試逆向運(yùn)行原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明包括工控臺操作單元、鋰電池組單元、燃料電池單元、DC/DC轉(zhuǎn)換器、被測電機(jī)單元、交流電力測功機(jī)單元、開關(guān)切換執(zhí)行單元、阻性電子可控負(fù)載(圖1)。鋰電池組高壓輸出正、負(fù)極分別通過開關(guān)ΚΙ、K2與電機(jī)控制器輸入高壓正、負(fù)極、 DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出高壓正、負(fù)極相連。燃料電池系統(tǒng)輸出高壓正極分別通過開關(guān)K3與DC/DC轉(zhuǎn)換器輸入高壓正極相連， 通過開關(guān)K4與阻性電子可控負(fù)載一端相連；燃料電池系統(tǒng)輸出高壓負(fù)極與DC/DC轉(zhuǎn)換器輸入高壓負(fù)極以及阻性電子可控負(fù)載另一端直接相連。電機(jī)控制器驅(qū)動被測電機(jī)，被測電機(jī)通過連軸器與測功機(jī)的交流電機(jī)同軸連接。交流電力測功機(jī)配置標(biāo)準(zhǔn)的交流電機(jī)、測功機(jī)控制儀、變頻控制系統(tǒng)及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。工控上位機(jī)安裝了 CAN卡和數(shù)據(jù)采集卡，它通過CAN總線與鋰電池管理系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)控制器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)控制器、測功機(jī)控制儀、開關(guān)切換執(zhí)行單元、阻性電子可控負(fù)載進(jìn)行通信。工控上位機(jī)通過CAN總線管理鋰電池組和燃料電池系統(tǒng)兩種動力源， 從而驅(qū)動以交流電力測功機(jī)單元為負(fù)載的被測電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。整個綜合測試平臺可完成燃料電池系統(tǒng)性能測試、鋰電池組性能測試、被測電機(jī)性能測試、動力系統(tǒng)能量管理綜合測試功能。本發(fā)明燃料電池系統(tǒng)主要包括燃料電池電堆、氫氣供給單元、氮?dú)夤┙o單元、空氣供給單元、冷卻系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集單元(圖幻。燃料電池通過氫氣和氧氣的電化反應(yīng)產(chǎn)生直流電能，純粹的燃料電池反應(yīng)堆不能直接用來作為電源，需要電堆的各個子系統(tǒng)及控制器配合工作才能向外安全、穩(wěn)定地輸出功率；氫氣供給系統(tǒng)，連續(xù)地向燃料電池電堆提供一定壓力、一定流量的高純度的氫氣，以保證燃料電池電堆中的電化學(xué)反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行，氮?dú)夤┙o系統(tǒng)的存在是為了保證反應(yīng)的安全進(jìn)行，當(dāng)燃料電池電堆發(fā)電前或不工作時，為了避免殘存在氣路的氫氣和氧氣發(fā)生反應(yīng)造成危險，所以要充入惰性氣體，比如氮?dú)猓豢諝夤┙o系統(tǒng)，連續(xù)地向燃料電池電堆提供與氫氣系統(tǒng)相同壓力、一定流量、良好濾清的空氣。通入空氣加濕器的空氣由風(fēng)機(jī)吹進(jìn)燃料電池電堆，可選擇轉(zhuǎn)速快、出口空氣壓力大的高速風(fēng)機(jī)，以滿足燃料電池對大量氧氣的需求。本發(fā)明為保證燃料電池電堆中電化學(xué)反應(yīng)的正常、高效進(jìn)行，還應(yīng)嚴(yán)格控制電堆的溫度(如進(jìn)口 70°C，出口 80°C左右)，為此需要設(shè)計一套冷卻系統(tǒng)。燃料電池電堆工作時的電壓及流過燃料電池電堆的電流，這兩個重要的參數(shù)關(guān)系到整個電堆的當(dāng)前運(yùn)行情況，也是關(guān)系到安全性的兩個重要指標(biāo)，故必須運(yùn)用數(shù)據(jù)采集單元實(shí)時采集數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測。數(shù)據(jù)采集單元實(shí)時采集各壓力傳感器、溫度傳感器、電壓表、電流表的信息，例如氫氣進(jìn)堆和出堆壓力、空氣進(jìn)堆和出堆壓力、氫氣經(jīng)過高壓閥后高壓壓力等；燃料電池系統(tǒng)控制器完成整個燃料電池系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，既與數(shù)據(jù)采集單元進(jìn)行通信，又與工控上位機(jī)通信，還擔(dān)負(fù)著安全報警的重任。燃料電池系統(tǒng)控制器根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元采集的信息，判斷電堆是否正常運(yùn)行，當(dāng)檢測到電堆有任何工作不正常時就要向用戶發(fā)出報警信號，或者是自行采取行動。主要的報警信息有氫氣進(jìn)堆壓力報警、電堆溫度報警、 電堆輸出電功率報警等。圖3為燃料電池系統(tǒng)性能測試原理圖，用戶啟動工控上位機(jī)軟件，并選擇進(jìn)行燃料電池系統(tǒng)性能測試實(shí)驗(yàn)。工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送命令“閉合K4，斷開Kl、K2、K3” 給開關(guān)切換執(zhí)行單元，從而控制相應(yīng)開關(guān)的通斷。工控上位機(jī)通過CAN總線調(diào)節(jié)阻性電子可控負(fù)載的阻值，從而調(diào)節(jié)燃料電池系統(tǒng)的輸出電流。圖2中的數(shù)據(jù)采集單元采集的信息傳遞給燃料電池系統(tǒng)控制器，燃料電池系統(tǒng)控制器通過CAN總線給工控上位機(jī)反饋燃料電池系統(tǒng)的輸出電壓、電流值。工控上位機(jī)保存數(shù)據(jù)，并繪制燃料電池系統(tǒng)輸出伏安特性曲線，用戶根據(jù)該曲線，直觀明了地判斷燃料電池系統(tǒng)的發(fā)電性能，也可以根據(jù)保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致深入的分析。若燃料電池系統(tǒng)性能不佳，則出示診斷報告，用戶可采取相應(yīng)的維護(hù)措施。圖4為鋰電池組性能測試原理圖。實(shí)際應(yīng)用中，為了延長鋰電池組的使用壽命，當(dāng)鋰電池組的SOC低于Smin(如20%)時，鋰電池組不能再放電，應(yīng)對其進(jìn)行充電。當(dāng)鋰電池組的SOC高于Smax (如70% )時，不能對鋰電池組進(jìn)行充電。由于被測電機(jī)制動運(yùn)行回饋的能量不能施加于燃料電池系統(tǒng)，只能給鋰電池組充電，因此，當(dāng)SOC高于Smax時，不能使被測電機(jī)制動運(yùn)行。鋰電池組放電時，其輸出電流視為正；鋰電池組充電時，其輸出電流視為負(fù)。用戶通過工控上位機(jī)傳達(dá)要進(jìn)行鋰電池組性能測試的需求，若鋰電池組的SOC小于Smin，則鋰電池組進(jìn)入離線充電模式；若鋰電池組的SOC大于Smax，則鋰電池組只能放電；若鋰電池組的SOC介于Smin和Smax之間，則鋰電池組可以充電、放電。在鋰電池組SOC不小于Smin，即可以放電的前提下，工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送命令“閉合K1、K2，斷開K3、K4”給開關(guān)切換執(zhí)行單元，從而控制相應(yīng)開關(guān)的通斷。用戶在工控上位機(jī)中選擇自動或手動模式進(jìn)行鋰電池組性能測試。自動模式下，鋰電池組的目標(biāo)輸出電流依照用戶設(shè)置的交互式表格而自動變化，表格包含多組鋰電池組目標(biāo)電流值及對應(yīng)的測試時間；手動模式下，鋰電池組的目標(biāo)輸出電流值由用戶手動輸入，隨著用戶實(shí)時的更改而改變。當(dāng)鋰電池組的SOC介于Smin和Smax之間時，其目標(biāo)輸出電流值的正負(fù)不受限制；當(dāng)鋰電池組的SOC大于Smax時，其目標(biāo)輸出電流值只能為非負(fù)值。鋰電池組的目標(biāo)輸出電流值決定了動力源的輸出功率，根據(jù)動力源的輸出功率可確定被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量。由于被測電機(jī)和交流電機(jī)同軸運(yùn)轉(zhuǎn)，若被測電機(jī)為轉(zhuǎn)矩驅(qū)動模式，則交流電機(jī)為轉(zhuǎn)速驅(qū)動模式，反之，若被測電機(jī)為轉(zhuǎn)速驅(qū)動模式，則交流電機(jī)為轉(zhuǎn)矩驅(qū)動模式。若鋰電池組目標(biāo)輸出電流值為正，則給電機(jī)控制器發(fā)送牽引命令以及與對應(yīng)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速)；若鋰電池組的目標(biāo)輸出電流值為負(fù)，則給電機(jī)控制器發(fā)送制動命令以及對應(yīng)的制動轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速)。同時，給測功機(jī)控制儀發(fā)送與驅(qū)動電機(jī)同軸運(yùn)動的轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)，從而控制兩個電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。鋰電池管理系統(tǒng)通過CAN總線，給工控上位機(jī)反饋鋰電池組實(shí)際的輸出電壓和電流，以及其它工作信息。工控上位機(jī)保存數(shù)據(jù)并繪制鋰電池組輸出伏安特性曲線，用戶根據(jù)該曲線，直觀明了地判斷鋰電池組的性能，也可以根據(jù)保存的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致深入的分析。若鋰電池組性能不佳，則出示診斷報告，用戶可采取相應(yīng)的維護(hù)措施。圖5為被測電機(jī)性能測試原理圖?？紤]到鋰電池組單元比燃料電池單元結(jié)構(gòu)簡單、操控方便，選用鋰電池組作為被測電機(jī)性能測試的動力源。因此，為了延長鋰電池組的使用壽命，當(dāng)鋰電池組的SOC低于Smin時，鋰電池組不能作為動力源，應(yīng)對其進(jìn)行離線充電。當(dāng)鋰電池組的SOC高于Smax時，鋰電池組不能被充電，因此被測電機(jī)不能制動運(yùn)行。電機(jī)驅(qū)動量為正時，電機(jī)牽引運(yùn)行；電機(jī)驅(qū)動量為負(fù)時，電機(jī)制動運(yùn)行。用戶通過工控上位機(jī)傳達(dá)要進(jìn)行被測電機(jī)性能測試的需求。若鋰電池組的SOC小于Smin，則鋰電池組進(jìn)入離線充電模式；若鋰電池組的SOC大于Smax，則鋰電池組只能放電，電機(jī)驅(qū)動量應(yīng)設(shè)置為非負(fù)；若鋰電池組的SOC介于Smin和Smax之間，則鋰電池組可以充電、放電，電機(jī)驅(qū)動量不作正負(fù)限制。在鋰電池組SOC不小于Smin，即鋰電池組可以放電的前提下，工控上位機(jī)通過CAN 總線發(fā)送命令“閉合ΚΙ、K2，斷開K3、K4”給開關(guān)切換執(zhí)行單元，從而控制相應(yīng)開關(guān)的通斷。 用戶在工控上位機(jī)中選擇自動或手動模式進(jìn)行被測電機(jī)性能測試。自動模式下，被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量依照用戶設(shè)置的交互式表格而自動變化，表格包含多組被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量及對應(yīng)的測試時間；手動模式下，被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量由用戶手動輸入，隨著用戶實(shí)時的更改而改變。若鋰電池組的SOC介于Smin和Smax 之間，電機(jī)驅(qū)動量不作正負(fù)限制；若鋰電池組的SOC大于Smax，則電機(jī)驅(qū)動量只能設(shè)置為非負(fù)值。工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送被測電機(jī)驅(qū)動量給電機(jī)控制器，發(fā)送交流電機(jī)驅(qū)動量給測功機(jī)控制儀，從而控制被測電機(jī)和交流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)控制器通過CAN總線，給工控上位機(jī)反饋被測電機(jī)的實(shí)際的運(yùn)行轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速)；測功機(jī)控制儀通過CAN總線，給工控上位機(jī)反饋交流電機(jī)實(shí)際的運(yùn)行轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)。 工控上位機(jī)保存數(shù)據(jù)，并繪制被測電機(jī)實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速)和交流電機(jī)實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速 (或轉(zhuǎn)矩)的二維關(guān)系曲線。用戶根據(jù)該曲線，直觀明了地判斷被測電機(jī)的性能，也可以根據(jù)保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致深入的分析。若被測電機(jī)性能不佳，則出示診斷報告，用戶可采取相應(yīng)的維護(hù)措施。下面結(jié)合圖6 (a)、圖6 (b)、圖6 (c)說明本發(fā)明進(jìn)行動力系統(tǒng)能量管理綜合測試的原理。用戶首先通過工控上位機(jī)選擇整車供能模式，然后選擇整車運(yùn)行模式。整車有純電動和混合動力兩種供能模式，有正向運(yùn)行和逆向運(yùn)行兩種運(yùn)行模式。系統(tǒng)有鋰電池組和燃料電池系統(tǒng)兩種動力源，以鋰電池組作為動力源稱為純電動模式，以二者并聯(lián)作為動力源稱為混合動力模式。圖6(a)為動力系統(tǒng)能量管理綜合測試動力源選擇原理圖。如圖6 (a)所示，若用戶選擇純電動模式，則工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送命令“閉合K1、K2，斷開K3、K4”給開關(guān)切換執(zhí)行單元，控制相應(yīng)開關(guān)的通斷。此時，工控臺操作單元、 鋰電池組單元、被測電機(jī)單元、交流電力測功機(jī)單元、開關(guān)切換執(zhí)行單元共同完成測試。如圖6(a)所示，若用戶選擇混合動力模式，則工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送命令 “閉合ΚΙ、K2、K3，斷開K4”給開關(guān)切換執(zhí)行單元，控制相應(yīng)開關(guān)的通斷。此時，工控臺操作單元、鋰電池組單元、燃料電池單元、DC/DC轉(zhuǎn)換器、被測電機(jī)單元、交流電力測功機(jī)單元、開關(guān)切換執(zhí)行單元共同完成測試。混合動力模式下，兩種電源混合使用，就必然存在一個各自承擔(dān)的份額和流向管理問題，即所謂的能量流管理問題。本發(fā)明，直接在工控上位機(jī)中嵌入整車能量管理策略。能量管理的作用是根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)的需求功率和鋰電池組的SOC值，確定能量流向及兩個電源的分配比例，并實(shí)現(xiàn)配比控制。用戶按照圖6(a)所示原理，確定了整車供能模式以后，再確定整車運(yùn)行模式，即正向運(yùn)行或逆向運(yùn)行。圖6(b)為動力系統(tǒng)能量管理綜合測試正向運(yùn)行原理圖，圖6(c)動力系統(tǒng)能量管理綜合測試逆向運(yùn)行原理圖。正向運(yùn)行，即電機(jī)驅(qū)動量的傳遞方向?yàn)椤坝烷T踏板或剎車踏板-工控上位機(jī)-被測電機(jī)-交流電機(jī)”，工控上位機(jī)根據(jù)用戶給定的踏板信號，給定被測電機(jī)轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速) 和交流電機(jī)轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)；逆向運(yùn)行，即電機(jī)驅(qū)動量的傳遞方向?yàn)椤肮た厣衔粰C(jī)中的路況表-被測電機(jī)-交流電機(jī)”，工控上位機(jī)根據(jù)路況表中的數(shù)據(jù)，確定被測電機(jī)轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速) 和交流電機(jī)轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)。如圖6(b)所示，用戶踩動油門踏板或剎車踏板，踏板信號傳遞到安裝在工控上位機(jī)上的數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡將踏板信號傳遞給工控上位機(jī)，工控上位機(jī)對踏板信號進(jìn)行濾波處理，平滑信號并去除干擾信號。若剎車信號無效、油門信號有效，則用戶踩下踏板的效果是需要牽引被測電機(jī)。若剎車信號有效，則用戶踩下踏板的效果是需要制動被測電機(jī)，此時根據(jù)鋰電池組的SOC值，確定是否給被測電機(jī)制動量。若此時，鋰電池組SOC值小于Smax，則可以給被測電機(jī)發(fā)送制動量；若此時，鋰電池組SOC值大于Smax，則給被測電機(jī)發(fā)送的制動量為0。用戶所踩踏板的深度與被測電機(jī)驅(qū)動量的大小成正比，可依據(jù)踏板信號計算出給定被測電機(jī)的轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速)。建立電動汽車動態(tài)運(yùn)動關(guān)系式，根據(jù)設(shè)定的整車車體參數(shù)(如整車滿載重量、迎風(fēng)面積、空氣阻力系數(shù)、車輪半徑、變速器傳動比等)，以及被測電機(jī)的轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速)，計算出交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)，并發(fā)送給測功機(jī)控制儀，從而控制交流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)行過程中，交流電機(jī)作為被測電機(jī)的負(fù)載，它的發(fā)電能量通過變頻控制系統(tǒng)回饋到電網(wǎng)。電機(jī)控制器反饋被測電機(jī)實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)矩(或轉(zhuǎn)速)，測功機(jī)控制儀反饋交流電機(jī)實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)。由轉(zhuǎn)速直接換算電動汽車車速(換算關(guān)系式依據(jù)電動汽車內(nèi)部變速結(jié)構(gòu)推導(dǎo))，由電動汽車車速和測試時間換算電動汽車行程。正向運(yùn)行測試過程中，繪制燃料電池系統(tǒng)輸出伏安特性曲線、鋰電池組輸出伏安特性曲線，以便用戶直觀地了解系統(tǒng)兩種能源的供能狀況；繪制被測電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)速)_時間關(guān)系曲線、交流電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)矩)_時間關(guān)系曲線，以便用戶直觀地了解兩個電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；繪制電動汽車車速-時間關(guān)系曲線，并顯示電動汽車的累計行程，以便用戶直觀地了解電動汽車的運(yùn)行軌跡。正向運(yùn)行測試時，純電動模式下，驅(qū)動系統(tǒng)自動向鋰電池組取電；混合驅(qū)動模式下，工控上位機(jī)協(xié)調(diào)鋰電池組和燃料電池系統(tǒng)的能量分配。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速決定了驅(qū)動系統(tǒng)的需求功率，工控上位機(jī)根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)需求功率、鋰電池組SOC值，確定DC/DC控制器的輸出電流，即確定了燃料電池系統(tǒng)的輸出功率。如圖6(c)所示，工控上位機(jī)中存儲了路況表，即車輛運(yùn)行在預(yù)先設(shè)定的路面時， 不同時刻對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)表。例如，歐洲道路行駛循環(huán)工況EUDC、美國道路行駛循環(huán)工況UDDC等。若將路況表中的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速分別發(fā)送給電機(jī)控制器和測功機(jī)控制儀，則被測電機(jī)按照預(yù)先設(shè)定的路況表軌跡運(yùn)轉(zhuǎn)。為說明驅(qū)動系統(tǒng)逆向測試原理，圖6 (c)以路況表中的轉(zhuǎn)矩發(fā)送給電機(jī)控制器、轉(zhuǎn)速發(fā)送給測功機(jī)控制儀為例。首先根據(jù)鋰電池組的S0C，對路況表中的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行處理，若SOC不小于Smax，此時的負(fù)轉(zhuǎn)矩應(yīng)清0，防止被測電機(jī)的制動回饋能量給鋰電池組充電。將處理后的轉(zhuǎn)矩發(fā)送給電機(jī)控制器，路況表中的轉(zhuǎn)速發(fā)送給測功機(jī)控制儀，從而控制被測電機(jī)和交流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)行過程中，交流電機(jī)作為被測電機(jī)的負(fù)載，它的發(fā)電能量通過變頻控制系統(tǒng)回饋到電網(wǎng)。電機(jī)控制器反饋被測電機(jī)實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)矩 (或轉(zhuǎn)速)，測功機(jī)控制儀反饋交流電機(jī)實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)矩)。由轉(zhuǎn)速直接換算電動汽車車速(換算關(guān)系式依據(jù)電動汽車內(nèi)部變速結(jié)構(gòu)推導(dǎo))，由電動汽車車速和測試時間換算電動汽車行程。逆向運(yùn)行測試過程中，繪制燃料電池系統(tǒng)輸出伏安特性曲線、鋰電池組輸出伏安特性曲線，以便用戶直觀地了解系統(tǒng)兩種能源的供能狀況；繪制被測電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)速)_時間關(guān)系曲線、交流電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)矩)_時間關(guān)系曲線，以便用戶直觀地了解兩個電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；繪制電動汽車車速-時間關(guān)系曲線，并顯示電動汽車的累計行程，以便用戶直觀地了解電動汽車的運(yùn)行軌跡。逆向運(yùn)行測試過程中，純電動模式下，驅(qū)動系統(tǒng)自動向鋰電池組取電；混合驅(qū)動模式下，工控上位機(jī)協(xié)調(diào)鋰電池組和燃料電池系統(tǒng)的能量分配。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速決定了驅(qū)動系統(tǒng)的需求功率，工控上位機(jī)根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)的需求功率、鋰電池組SOC值，確定DC/DC控制器輸出電流，即確定了燃料電池系統(tǒng)的輸出功率。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池混合電動汽車動力系統(tǒng)綜合測試平臺，包括工控臺操作單元、鋰電池組單元、燃料電池單元、DC/DC轉(zhuǎn)換器、被測電機(jī)單元、交流電力測功機(jī)單元、開關(guān)切換執(zhí)行單元以及阻性電子可控負(fù)載，其特征在于鋰電池組單元中鋰電池組高壓輸出正、負(fù)極分別通過開關(guān)ΚΙ、K2與被測電機(jī)單元中電機(jī)控制器輸入高壓正、負(fù)極以及所述DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出高壓正、負(fù)極相連；燃料電池單元輸出高壓正極分別通過開關(guān)K3、K4分別與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器輸入高壓正極相連和所述阻性電子可控負(fù)載一端相接；燃料電池單元輸出高壓負(fù)極與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器輸入高壓負(fù)極以及阻性電子可控負(fù)載另一端直接相連接；被測電機(jī)單元中電機(jī)控制器驅(qū)動被測電機(jī)，被測電機(jī)通過連軸器與所述交流電力測功機(jī)單元中的交流電機(jī)同軸連接；交流電力測功機(jī)單元中配置標(biāo)準(zhǔn)的交流電機(jī)、測功機(jī)控制儀、變頻控制系統(tǒng)及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器；工控臺操作單元通過數(shù)據(jù)采集卡以及CAN卡和CAN總線與所述鋰電池組單元、燃料電池單元、DC/DC轉(zhuǎn)換器、被測電機(jī)單元、交流電力測功機(jī)單元、開關(guān)切換執(zhí)行單元以及阻性電子可控負(fù)載相互連接，模擬管理整個綜合測試平臺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池混合電動汽車動力系統(tǒng)綜合測試平臺，其燃料電池系統(tǒng)性能測試方法是所述工控臺操作單元中工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送開關(guān)控制命令閉合開關(guān)K4，斷開ΚΙ、K2、K3，進(jìn)行燃料電池系統(tǒng)性能測試實(shí)驗(yàn)；工控上位機(jī)通過CAN總線調(diào)節(jié)阻性電子可控負(fù)載的阻值，進(jìn)而繪制燃料電池系統(tǒng)的輸出伏安特性曲線，作為分析燃料電池系統(tǒng)發(fā)電性能的依據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池混合電動汽車動力系統(tǒng)綜合測試平臺，其鋰電池組性能測試方法是所述工控臺操作單元中工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送開關(guān)控制命令閉合開關(guān)ΚΙ、K2，斷開開關(guān)K3、K4，在自動或手動模式下進(jìn)行鋰電池組性能測試實(shí)驗(yàn)自動模式下鋰電池組目標(biāo)輸出電流依照用戶設(shè)置的交互式表格而自動變化；手動模式下鋰電池組目標(biāo)輸出電流值由用戶手動輸入；所述工控上位機(jī)通過CAN總線給定與鋰電池組目標(biāo)輸出電流值對應(yīng)的被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量，從而控制被測電機(jī)和交流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，測試的過程中，繪制鋰電池組輸出伏安特性曲線，作為分析其性能的依據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池混合電動汽車動力系統(tǒng)綜合測試平臺，其被測電機(jī)性能測試方法是所述工控臺操作單元中工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送開關(guān)控制命令閉合開關(guān)ΚΙ、K2，斷開開關(guān)K3、K4，在自動或手動模式下進(jìn)行被測電機(jī)性能測試實(shí)驗(yàn)；自動模式下被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量依照用戶設(shè)置的交互式表格自動變化；手動模式下被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量由用戶手動輸入；所述工控上位機(jī)通過CAN總線發(fā)送被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量給電機(jī)控制器和測功機(jī)控制儀，從而控制被測電機(jī)和交流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；測試過程中，繪制被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量的二維關(guān)系曲線，作為分析被測電機(jī)性能的依據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池混合電動汽車動力系統(tǒng)綜合測試平臺，其動力系統(tǒng)能量管理綜合測試方法是所述工控臺操作單元中工控上位機(jī)首先選擇整車供能模式，然后選擇整車運(yùn)行模式； 整車有純電動和混合動力兩種供能模式，有正向運(yùn)行和逆向運(yùn)行兩種運(yùn)行模式所述工控臺操作單元中工控上位機(jī)通過CAN總線閉合開關(guān)ΚΙ、K2，斷開開關(guān)K3、K4，鋰電池組單元中鋰電池組單獨(dú)作為整車動力源，稱為純電動模式，此時，工控臺操作單元、鋰電池組單元、被測電機(jī)單元、交流電力測功機(jī)單元、開關(guān)切換執(zhí)行單元共同完成測試；所述工控臺操作單元中工控上位機(jī)通過CAN總線閉合開關(guān)ΚΙ、K2、K3，斷開開關(guān)K4，鋰電池組單元中鋰電池組與燃料電池單元中燃料電池系統(tǒng)并聯(lián)作為整車動力源，稱為混合動力模式，此時，工控臺操作單元、鋰電池組單元、燃料電池單元、DC/DC轉(zhuǎn)換器、被測電機(jī)單元、交流電力測功機(jī)單元、開關(guān)切換執(zhí)行單元共同完成測試，并由所述工控臺操作單元中工控上位機(jī)完成燃料電池系統(tǒng)與鋰電池組的能量分配；正向運(yùn)行所述工控臺操作單元中工控上位機(jī)根據(jù)用戶給定的踏板信號，給定被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電機(jī)驅(qū)動量，從而控制被測電機(jī)單元中被測電機(jī)和交流電力測功機(jī)單元中交流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；逆向運(yùn)行所述工控臺操作單元中工控上位機(jī)根據(jù)路況表中的數(shù)據(jù)，給定被測電機(jī)單元中被測電機(jī)驅(qū)動量和交流電力測功機(jī)單元中交流電機(jī)驅(qū)動量，從而控制被測電機(jī)和交流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；測試過程中，繪制燃料電池系統(tǒng)輸出伏安特性曲線、鋰電池組輸出伏安特性曲線，作為分析動力源供能特性的依據(jù)；繪制電動汽車車速-時間關(guān)系曲線、顯示電動汽車行程，作為分析電動汽車模擬運(yùn)行狀況的依據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃料電池混合電動汽車動力系統(tǒng)綜合測試平臺及測試方法，該平臺包括工控臺操作單元、鋰電池組單元、燃料電池單元、DC/DC轉(zhuǎn)換器、被測電機(jī)單元、交流電力測功機(jī)單元、開關(guān)切換執(zhí)行單元、阻性電子可控負(fù)載，工控臺操作單元通過數(shù)據(jù)采集卡以及CAN卡和CAN總線與其它所有單元相互連接實(shí)現(xiàn)通訊，模擬管理整個綜合測試平臺。本發(fā)明能夠完成燃料電池系統(tǒng)性能測試、鋰電池組性能測試、被測電機(jī)性能測試、動力系統(tǒng)能量管理綜合測試功能。
文檔編號G01R31/34GK102494898SQ20111041278
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者全書海, 孫曉明, 張琴, 張立炎, 石英, 詹志剛, 謝長君, 陳啟宏, 黃亮 申請人:武漢理工大學(xué)