電磁耦合式混合動力電動車輛動力合成箱測控平臺

　　2.2 電氣傳動系統(tǒng)
　　2.2.1 電機(jī)控制模塊

　　驅(qū)動電機(jī)和負(fù)載電機(jī)使用SIEMENS變頻器調(diào)速系統(tǒng)，可以精確控制驅(qū)動電機(jī)和負(fù)載電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。變頻器主電路由整流(AC/DC)單元、直流回路和逆變(DC/AC)單元三部分組成。三臺變頻器共用直流母線，負(fù)載電機(jī)制動產(chǎn)生的再生能量通過直流母線可以為驅(qū)動電機(jī)所使用。

　　2.2.2 DRIVE-CLiQ

　　DRIVE-CLiQ可以將電機(jī)上的傳感器上的(電壓、電流和轉(zhuǎn)矩等)信號直接被傳送到控制單元中。電機(jī)和傳感器種類已經(jīng)自動被識別，從而簡化了調(diào)試和診斷過程。

　　2.2.3 控制單元

　　CU320為整個電氣傳動系統(tǒng)的控制中心，擁有4個DRIVE-CLiQ端口，分別連接電機(jī)模塊、電源模塊、端子模塊、直接測量系統(tǒng)。配備8路數(shù)字量輸入通道和8路數(shù)字量輸入/輸出雙向通道。在通訊方面，擁有PROFIBUS總線端口和RS232/485端口(用于調(diào)試)。

　　2.3 增量式編碼器

　　在高性能的電機(jī)矢量控制系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制環(huán)節(jié)是必不可少的。本系統(tǒng)每臺電機(jī)均采用SMC30 TTL/HTL增量式編碼器進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量。它可以評估編碼器信號并發(fā)送轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)子位置值;如有需要，電機(jī)溫度和參考點也可通過DRIVE-CLiQ傳到控制單元。

　　2.4電池模擬系統(tǒng)

　　在動力合成箱的臺架實驗中，Digatron的測試設(shè)備可以模擬混合動力車用動力電池，LabVIEW軟件通過CAN通訊對其進(jìn)行控制。

　　3.測控方案原理
　　3.1系統(tǒng)設(shè)計

　　測控系統(tǒng)采用PXI系統(tǒng)作為統(tǒng)一平臺，通過PXI-8430與CU320控制器進(jìn)行通信，控制兩臺負(fù)載電機(jī)和一臺驅(qū)動電機(jī);采用PXI -8464與Digatron電池測試系統(tǒng)及動力合成箱控制器進(jìn)行通信，對其進(jìn)行監(jiān)控、控制與數(shù)據(jù)記錄?！　?/p>

 

　　3.2 行駛阻力模擬控制

　　臺架試驗時，通過轉(zhuǎn)速傳感器、角加速度傳感器實時監(jiān)測負(fù)載電機(jī)運行的狀況，然后根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、角加速度以及軟件設(shè)定的行駛道路坡度、汽車各參數(shù)等計算出汽車行駛過程中所受到各種行駛阻力。各種阻力及其功率，再由LabVIEW編寫的行駛阻力加載控件，根據(jù)計算出來的理論行駛阻力和已經(jīng)由負(fù)載電機(jī)模擬的行駛阻力之間的差值，采用PID(外環(huán))控制方式來調(diào)節(jié)測功機(jī)的勵磁電流，從而來控制電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，使理論上的行駛阻力(或功率)和臺架試驗所模擬的行駛阻力(或功率)趨于一致，起到實時模擬行駛阻力的作用。

　　3.3 試驗過程管理

　　試驗過程管理系統(tǒng)將協(xié)調(diào)所有模塊執(zhí)行自動試驗過程。如通過駕駛功能系統(tǒng)和HCU控制混合動力整車動力系統(tǒng)，雙負(fù)載電機(jī)系統(tǒng)可以模擬不同駕駛習(xí)慣的整車起步、加速、勻速、減速、滑行和制動等行駛狀態(tài)。應(yīng)用LabVIEW RT系統(tǒng)定義試驗內(nèi)容，包含由用戶定義的用于給定駕駛循環(huán)進(jìn)行模擬的死循環(huán)試驗和用戶定義的對整車駕駛模擬系統(tǒng)進(jìn)行控制模擬的開環(huán)試驗。