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电动轮综合性能试验台功能架构

2022-02-14 15:40:16

设计电动轮综合性能试验台,作用在于缩短电动汽车的研发周期,便于更精确便捷研究电动轮的综合性能。结合电动轮系统的性能,试验台应满足以下功能测试,首先是电机驱动系统的测试功能,比如转速、扭矩和额定功率测试等;其次是在不同工况下的模拟测试,比如路面模拟试验、动力性能试验,制动性能试验。
1、电机驱动系统测试功能
电动轮的主要部分是轮毂电机驱动系统,所以轮毂电机的输出特性和效率直接影响电动车的动力特性效率。在制动时,驱动系统将电动轮的动能转化成电能反馈给电池中,进而可以做到能量回收。因此,无论驱动还是制动,轮毂电机驱动系统都起着关键作用。
由于工况、载荷和行驶速度的多变性,加上温度、振动和噪声等环境影响,电机驱动系统的工作环境比较恶劣,因此对电机驱动系统的安全性和可靠性要求很严格,对控制系统的稳定性和灵敏度要求很高。因此对电机驱动系统的测试试验尤其重要。一般情况下,对电机驱动系统的试验主要分为三种,第一种是常规试验,主要偏向于轮毂电机本身特性的试验,比如空载转速、堵转转矩及电流和噪声试验等;第二种是型式试验,主要针对环境试验、电机特性曲线试验以及耐久性试验,环境试验包括温度、湿度等试验;第三种是研究性试验,与前两种不同,前两种是强制性试验,是对设计的电机驱动系统必须要完成的试验,而研究性试验是为了满足特殊需求深入研究而展开的试验,为非强制性试验。此外,电机控制器也是电机驱动系统的重要部分,对控制系统的精确度、稳定性和灵敏度也要进行试验。
2、路面模拟功能
试验台代替了电动车在真实工况下的试验,无需真实路况和试验场地,因而试验台应满足不同工况下的路面模拟,包括直线行驶模拟、转向模拟和可变附着系数的模拟。一般情况下,试验台利用滚筒来模拟路面,在电动轮结构处设计转向装置,进而模拟直线行驶或者转向。可变附着系数模拟不同路面的附着系数。动力性能测试和制动性能测试都建立在路面模拟的基础之上。没有路面模拟,其他模拟无法进行测试。因此,路面模拟是模拟测试的核心部分。
3、动力性能测试功能
在实际工况中,动力性能试验包括垂直载荷模拟试验、惯性模拟试验以及阻力模拟试验。垂直载荷模拟不同汽车的载荷,载荷可分为静态载荷和动态载荷两种,静态载荷指汽车在平坦路面行驶时,电动轮受到的载荷为车重,保持不变,若路面等级较低,汽车行驶时,汽车会随着路面激励上下振动,电动轮受到的载荷不固定,围绕静态载荷上下波动,称此时的载荷为动态载荷;惯性模拟汽车的惯性力,由于测试电动轮时没有车身部分,因此车身带来的惯性就需要通过试验台来设计;阻力模拟车轮在不同的工况下所受到的阻力大小,比如空气阻力,坡度阻力等。
4、制动性能测试功能
电动轮的制动模拟功能为对电动轮的转速转矩进行实时控制,调节汽车在真实工况下的行驶状态,制动性能直接影响电动车的安全性,因此制动试验对于电动轮测试也尤为重要。电动轮里集成了轮毂电机和制动系统,从结构上与传统汽车的制动系统相差很大,尤其是安装ABS模块的电动轮,在进行能量回收策略时,电动轮测试可以精确测试各种策略方案,对方案的选择和优化起到关键作用。