[发明专利]汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车测试技术，具体涉及一种汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置及方法。

背景技术

由于法规对CO₂排放限制日益严格，混合动力系统在汽车上的应用越来越多。混合动力系统根据电气功能/容量分为微混、中混、纯电动和插电式混合动力。一般来说越高的电压等级能节约越多的油耗，但整车重量、电气架构和电器成本也相应被提高了。

48V混合动力系统具有对行驶过程中能量回收、助力和低速电动行驶的功能，且能达到10%左右的油耗降低贡献。另外，由于48V混合动力系统属于低电压等级，车辆搭载该系统后，整车重量和成本相对于其他混合动力系统要低得多，故越来越多的厂家关注48V混合动力系统的搭载。

目前，还没有相关的验证装置用于对48V混和动力系统的耐久性进行验证，一般通过实车验证，则会花费较大的人力及物力，成本高。

因此，有必要开发一种汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置及方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置及方法，能在台架上对汽车的48V混合动力系统功能进行验证。

本发明所述的汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置，48V混和动力系统包括发动机控制模块、发动机、电机控制模块、锂电池控制模块、直流变换控制模块、直流转换器、48V锂电池和启发电机，发动机控制模块与发动机连接，启发电机通过皮带与发动机相连，电机控制模块与启发电机连接，锂电池控制模块与48V锂电池连接，直流变换控制模块与直流转换器连接，直流转换器与启发电机连接，48V锂电池与启发电机连接；台架耐久测试验证装置包括测功机、测功机及台架控制单元、快速原型控制器和12V蓄电池；

所述发动机控制模块控制发动机运行的相关参数；

所述测功机及台架控制单元根据实验工况的设定控制测功机和发动机工作，并监控发动机运行时的状态信息，测功机分别与测功机及台架控制单元和发动机连接；

所述快速原型控制器针对不同试验工况完成对电机控制模块、锂电池控制模块和直流变换控制模块的策略控制，快速原型控制器还用于监控发动机控制模块的运行状态，并根据运行情况调整控制策略，该快速原型控制器分别与发动机控制模块、电机控制模块、锂电池控制模块和直流变换控制模块连接；

所述电机控制模块基于快速原型控制器输出的指令控制启发电机的助力或发电状态切换，以及输出扭矩的给定；

所述锂电池控制模块基于快速原型控制器输出的指令控制48V锂电池初始化以及监测电池运行状态；

所述直流转换控制模块基于快速原型控制器输出的指令控制直流转换器将启发电机输出的48V电能转换为12V电能给12V蓄电池充电，或将12V蓄电池的12V电能转换为48V电能提供给启发电机使用，该12V蓄电池与直流转换器连接。

进一步，所述发动机控制模块通过CAN总线与快速原型控制器连接。

进一步，所述快速原型控制器通过CAN总线分别与电机控制模块、锂电池控制模块和直流转换控制模块连接。

进一步， 所述48V锂电池通过48V线缆与启发电机连接，48V锂电池输出48V电能给启发电机或存储启发电机发的电能。

进一步，所述直流转换器通过48V线缆与启发电机相连，所述直流转换器通过12V电流与12V蓄电池相连。

本发明所述的汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证方法，采用本发明所述的汽车48V混和动力系统台架耐久测试验证装置，其方法包括以下步骤：

第一步、快速原型控制器通电并初始化锂电池控制模块，然后执行第二步；

第二步、快速原型控制器发送指令初始化直流转换控制模块，然后执行第三步；

第三步、快速原型控制器发送指令给直流转换控制模块输出48V到电机控制模块，进行电机预充电，然后执行第四步；

第四步、快速原型控制器判断测功机及台架控制单元发出的控制指令为自动控制与否，如果是，则执行第五步，否则执行第三十步，进行手动控制；

第五步、快速原型控制器判断发动机转速，计算出发动机是运行在加速工况、还是恒速工况、还是减速工况，如果是加速工况则执行第六步，如果是恒速工况则执行第十一步，如果是减速工况则执行第二十四步；

第六步、快速原型控制器判断发动机转速是否小于恒速Ⅱ，如果是则执行第七步，否则执行第十步；