[发明专利]油电混合动力系统机电耦合特性测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种油电混合动力系统机电耦合特性测试装置，特别是涉及一种热机和电动机组成的混合动力系统机电耦合特性测试装置。

背景技术

在油电混合动力工程机械中，动力系统通常由热机(柴油机或汽油机)和电动机组成，液压执行机构所需要的压力油由热机和电动机共同驱动液压泵产生。柴油机和电动机的连接方式为共轴输出。电动机的控制策略为：当液压泵所需要的驱动功率大于柴油机的输出功率时，启动电动机辅助柴油机共同拖动液压泵，以确保柴油机工作在高效经济区。理论上，只要设计合理，热机和电动机的理论输出功率和实际输出功率应该相等。但实际上，由于电动机的输出功率与其工作转速是相关的。当热机的工作转速和电动机的工作转速不一致时，电动机和热机之间就有可能会产生正向拖动或反向拖动，其结果就是热机和电动机的实际输出功率之和小于理论输出功率之和，同时还有可能引起热机主轴的振动异常。为了获取混合动力系统中热机和电动机之间的耦合作用机理和规律，有必要建立一个油电混合动力系统机电耦合特性测试装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能获取油电混合动力系统中柴油机和电动机的机电耦合特性的油电混合动力系统机电耦合特性测试装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供的油电混合动力系统机电耦合特性测试装置，包括热机、电动机和加载器，所述的热机的输出端与第一转矩转速传感器的输入端相连，所述的第一转矩转速传感器的输出端与所述的电动机的输入端相连，所述的电动机的输出端与第二转矩转速传感器的输入端相连，所述的第二转矩转速传感器的输出端与所述的加载器的输入端相连，所述的第一转矩转速传感器和所述的第二转矩转速传感器的信号输出端与控制器的信号输入端相连，所述的控制器的信号输出端与所述的热机、电动机和加载器的控制端相连。

所述的热机的输出轴、电动机的输出轴和加载器的输入轴在同一轴线上。

加载器的输出功率能够调节。

所述的热机为柴油机或汽油机。

采用上述技术方案的油电混合动力系统机电耦合特性测试装置，热机、电动机的启动和停止由控制器控制，加载器的输出功率由控制器控制。控制器能采集第一转矩转速传感器和第二转矩转速传感器输出的转速信号和转矩信号。由控制器启动热机、关闭电动机，待热机的输出功率稳定在PD后，控制器启动加载器。控制器把加载器的输出功率固定至某一设定值PL(PL＞PD)，由此同时，控制器启动电动机，控制电动机的理论输出功率为PM＝PL-PD。控制器通过测量第二转矩转速传感器的转速和扭矩获得混合动力系统的实际输出功率PR。通过比较PL和PR即可获得混合动力系统的耦合效率。控制器通过测量第一转矩转速传感器的转速和扭矩获得热机的实际输出功率Pd，通过比较PD和Pd即可获得电动机对热机输出功率的耦合作用结果。本发明可以实现油电混合动力系统中柴油机和电动机耦合特性的测试，进而可以为油电混合动力系统设计提供依据。

综上所述，本发明是一种能获取油电混合动力系统中柴油机和电动机的机电耦合特性且结构简单、性能可靠的油电混合动力系统机电耦合特性测试装置。

附图说明

图1是本发明的油电混合动力系统机电耦合特性测试装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

参见图1，柴油机1的输出端与第一转矩转速传感器2的输入端相连，第一转矩转速传感器2的输出端与电动机3的输入端相连，电动机3的输出端与第二转矩转速传感器4的输入端相连，第二转矩转速传感器4的输出端与加载器5的输入端相连，加载器5的输出功率能够调节，柴油机1的输出轴、电动机3的输出轴和加载器5的输入轴在同一轴线上第一转矩转速传感器2和第二转矩转速传感器4的信号输出端与控制器6的信号输入端相连，控制器6的信号输出端与柴油机1、电动机3和加载器5的控制端相连。

参见图1，油电混合动力系统机电耦合特性测试方法如下：由控制器6启动柴油机1、关闭电动机3，待柴油机1的输出功率稳定在PD后，控制器6启动加载器5。控制器6把加载器5的输出功率固定至某一设定值PL(PL＞PD)，由此同时，控制器6启动电动机3，控制电动机3的理论输出功率为PM＝PL-PD。控制器6通过测量第二转矩转速传感器4的转速和扭矩获得混合动力系统的实际输出功率PR。通过比较PL和PR即可获得混合动力系统的耦合效率。控制器6通过测量第一转矩转速传感器2的转速和扭矩获得柴油机1的实际输出功率Pd，通过比较PD和Pd即可获得电动机3对柴油机1输出功率的耦合作用结果。

可以用汽油机代替柴油机1。