[发明专利]一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统及标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统及标定方法。

背景技术

电动汽车因节能环保已经成为未来汽车发展的必然趋势。与传统的燃油汽车不同，电动汽车的动力系统主要是动力电池供能下的电机驱动系统。电机驱动系统主要包括驱动电机与控制器(包含电机逆变器部分)，电机驱动系统的性能直接影响整车的动力性、经济性和舒适性等，因此驱动电机与控制器的性能测试和标定在整个电动汽车系统开发中占据重要的地位。

电机效率MAP图(又叫等高线图、云图)是电机测试时生成的一种数据曲线图，主要是反映在不同转速、扭矩下的电机效率分布情况。以前国外电机制造商对电机MAP测试比较多，进口电机的数据手册里基本都会附上测试的电机效率MAP图。电动汽车在中国大力推广之前，国内驱动电机制造商很少给出电机的MAP图，而由于要用电力测功机把驱动电机在各个转速、扭矩下的效率点都测出来，电动汽车整车厂商或企业测试就比较麻烦。目前，电动汽车驱动电机与控制器的匹配测试或标定过程所需的测试仪器和设备较多，测试数据存储在不同的计算机或软件平台下，并不是在同一个软硬件系统平台下完成的，由于数据传输速率和传输延迟、电磁干扰等因素的影响，不仅难以保证测试数据时间一致性差而导致的测量误差，而且不同设备的测试数据需经各自保存，再导出人工处理，包括统一数据格式、运算、作图等，处理过程繁琐，花费时间较长。实际上，除了电机MAP图，电机控制器(电机驱动器)的效率MAP，尤其是整个驱动电机及控制器的系统效率MAP，同样是电机制造商、电动汽车整车厂商或企业重点关注的。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述难题，提供了一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统及标定方法，该标定系统集成了交流测功机、测功机控制柜、台架监控系统、功率分析仪、水冷循环系统和电池模拟器等，并将所有的测试数据通过CAN、TCP/IP等不同的通讯方式传输到统一的监控系统软件下处理；标定系统具有方案切实可行，使用方便，功能齐全的特点；测定方法具有优化测试流程，缩短标定周期的特点，能够提高标定测试台架的综合利用率。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统，包括：交流测功机、测功机控制柜、台架监控系统、功率分析仪、水冷循环系统和电池模拟器等；

所述交流测功机与被标定的驱动电机同轴连接，驱动电机通过动力线与被标定的电机控制器相连，电机控制器通过直流母线与电池模拟器连接；所述水冷循环系统通过冷却管道与驱动电机和电机控制器分别相连，所述功率分析仪与电机控制器连接；

所述台架监控系统与功率分析仪、水冷循环系统、测功机控制柜和电池模拟器分别连接；所述台架监控系统接收功率分析仪采集到的电机电压、电流信号以及水冷循环系统采集到的冷却液的出液温度、回液温度、制冷温度、出液压力、回液压力、出液流量参数，根据接收到的参数信息向测功机控制柜发出控制指令，控制交流测功机的输出转速和扭矩，同时监控整个台架系统的运行。

进一步地，所述测功机控制柜接收台架监控系统的控制信号，控制交流测功机的转速和扭矩。

进一步地，所述交流测功机通过依次连接的扭矩法兰、传动轴以及适配器与被标定驱动电机同轴连接，利用扭矩法兰测量被标定驱动电机的扭矩和转速，并将测量信号传输给功率分析仪。

进一步地，通过CAN通讯将被标定的电机控制器的输入输出电压、输入输出电流、电机转速及转向、电机转矩、电机和控制器温度参数，上传至台架监控系统。

进一步地，所述电池模拟器通过加载电池模型，根据电机负载情况模拟实际电池的电压、电流的外特性输出。

进一步地，被标定的电机控制器具有预充电电路，电机控制器的供电电源并联蓄电池供电。

进一步地，所述驱动电机和交流测功机分别固定于电机底座和测功机底座上，且电机底座与测功机底座固定于特定的支撑平台上；所述交流测功机与驱动电机之间配有金属防护罩。

一种电动汽车用驱动电机与控制器标定系统的标定方法，包括以下步骤：

(1)系统初始化，设定标定所需的水冷系统冷却液温度和出液流量参数，设定电池模拟器、交流测功机和被标定驱动电机的基本参数和安全保护限值；

(2)分别定义驱动电机在电动模式和发电模式下的效率，包括：驱动电机效率，电机控制器效率和电机系统总效率；

(3)根据驱动电机所需标定的转速和转矩范围、标定精度和测试时间限制要求，设计标定时转速和转矩的给定步长；