[发明专利]基于测功机的电动自行车电动机效率测量和分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于测功机的电动自行车电动机效率测量和分析方法，具体地说是一种对电动自行车电动机效率测量时考虑电动机控制器对电动机效率影响的测量和分析方法，属于电动自行车测量的技术领域。

背景技术

由于控制技术和传感器技术的进步，永磁材料和霍尔材料应用的增多，永磁直流无刷电动机在电动自行车上的应用日益普及，并逐步在国内电动自行车产品中占主导地位。永磁直流无刷电动机和电动机控制器是电动自行车内部的两个重要组件，所述两组件的性能对电动自行车性能有很大影响。其中，电动自行车电动机效率的测量结果尤其受到电动自行车企业和用户关注。

目前，在电动自行车的生产方面，国内外情况有所不同。国外电动自行车的电动机和相应控制器的型号有着固定搭配，即电动机和控制器要么生产于同一厂家，要么相同型号电动机搭配固定型号的控制器，因此通常可将电动机和控制器看作一个整体，并将上述两个组件的整体性能作为电动自行车产品性能的考核指标。但国内市场上的电动自行车厂家往往从不同电动机控制器厂家配货，也即是说，同样型号的电动自行车采用的控制器型号不一定相同，甚至同一批次电动自行车所采用的控制器型号或控制器采用的元器件也不相同，这使得同样型号的电动自行车在不同厂家控制器的驱动下所测得的效率结果也可能不同。正是因为如此，应当对电动自行车电动机功率和电动机控制器功率分开考察。然而，目前国内在进行电动自行车电动机效率测量和分析时，往往也将电动机与控制器看作一个整体进行测量，即忽略了电动机控制器功率损耗对电动机效率测量结果的影响(直接采用测功机测量的电动机机械输出功率读数P2与总输入功率P₁的比值作为电动机效率)。虽然此测量方法可以提高测量速度，但由于忽略了控制器功率损耗P_C，所以将造成电动自行车电动机产品效率测量结果的精度缺失，从而给电动机生产和设计厂家带来一定困扰。

理论上讲，电动自行车电动机控制器的功率损耗测量可以通过购置仪器或者通过电路分析方法来实现。但实际上，上述两种电动机控制器的功率损耗测量方案都难以实施，一方面由于控制器功率损耗不大，若采用功率测量仪器进行测量的方法，则需要测量仪器有很高的测量精度(如日本YOKOGAWAWT3000)，但此类设备的造价一般较高，所以购置此类设备可能会导致企业在测量设备上的投入成本和生产成本的提高；另一方面，由于不同厂家控制器的构造和制造工艺各不相同，若采用电路分析方法进行控制器功率损耗测量，势必会耗费大量时间，从而降低了测量速度，所以通过电路分析进行电动自行车电动机效率测量的方法难以实现，尤其是同一厂家的控制器所用元器件(如功率管)型号也可能有所差别，这同样也给电路测量方法的实施带来困难。由此可见，电动机控制器的功率损耗在实际测量作业中实施起来都比较困难。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于测功机的电动自行车电动机效率测量和分析方法，其测量方法简单，经济实用，测量精度高，适用性好。

按照本发明提供的技术方案，所述基于测功机的电动自行车电动机效率测量和分析方法，包括如下步骤：