(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
邦赛电动汽车(10)申请公布号 CN 108169691 A
(43)申请公布日 2018.06.15
(21)申请号 CN201810031571.X
(22)申请日 2018.01.12
(71)申请人 河南科技大学
    地址 471000 河南省洛阳市涧西区西苑路48号
(72)发明人 徐立友 赵学平 刘孟楠 王通 闫祥海 李忠利 董兴凯 徐海龙
(74)专利代理机构 洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)
    代理人 孙笑飞
(51)Int.CI
     
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      一种基于CAN通信的多功能电动拖拉机试验台及其试验方法
(57)摘要
      本发明公开了一种基于CAN通信的多功能电动拖拉机试验台及其试验方法，包括电源模块、动力模块、驱动模块和控制系统；电源模块包括蓄电池组、充电系统、充电系统控制器、电压传感器、电池模拟器、温度传感器、霍尔电流传感器和电荷积累SOC估值模块，充电系统连接蓄电池组，电压传感器连接在蓄电池组的充电端和放电端，温度传感器和霍尔电流传感器连接在蓄电池组的放电端，电池模拟器外端连接三相电网，电池模拟器内端与蓄电池组连接，霍尔电流传感器和电荷积累SOC估值模块连接，充电系统控制器和电荷积累SOC估值模块连接；本发明以电池模拟器工况可编程功能实现蓄电池组放电负载的模拟，没有传动功率损失，更准确的对蓄电池组放电特性试验。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种基于CAN通信的多功能电动拖拉机试验台,其特征在于:包括电源模块、动力模块、驱动模块和控制系统;其中,电源模块连接动力模块,动力模块连接驱动模块,电源模块、动力模块、驱动模块均与控制系统连接;
电源模块包括蓄电池组、充电系统、充电系统控制器、电压传感器、电池模拟器、温度传感器、霍尔电流传感器和电荷积累SOC估值模块,充电系统连接蓄电池组并为蓄电池组供电,电压传感器连接在蓄电池组的充电端和放电端,温度传感器和霍尔电流传感器连接在蓄电池组的放电端,充电系统由充电系统控制器控制,电池模拟器外端连接三相电网,电池模拟器内端与蓄电池组连接,霍尔电流传感器和电荷积累SOC估值模块连接,充电系统控制器和电荷积累SOC估值模块连接;
所述动力模块包括主电动机,主电动机由主电机控制器控制,主电机控制器连接蓄电池组,主电动机上安装有转
矩转速传感器;
所述驱动模块包括变速箱、驱动系、驱动轮、双滚筒装置;变速箱的输入轴连接主电动机,变速箱的输出轴连接驱动系,驱动系连接驱动轮,驱动轮连接双滚筒装置,双滚筒装置连接液压传动装置,并由液压传动装置控制其转动;驱动系上安装有转矩转速传感器,双滚筒装置上安装有力矩传感器和速度传感器;
所述控制系统包括CAN总线,CAN总线包括微处理器、CAN控制器和CAN收发器;
充电系统控制器、电荷积累SOC估值模块和电池模拟器均连接微处理器并向微处理器发送指令,微处理器接收相应指令并传送给CAN控制器,CAN控制器将接收的指令按照CAN协议格式标准帧发送至CAN收发器,CAN收发器将标准帧格式指令转化为电平信号传输到CAN总线;
转矩转速传感器、力矩传感器、速度传感器、电压传感器、主电磁继电器和辅电磁继电器连接数据采集卡,数据采集卡连接CAN总线;
CAN总线通过CAN通信接口与整车ECU连接,用于将接收的信息传递到整车ECU;整车ECU与试验台ECU以及上位机连接,上位机对试验过程中接收到的信息进行分析得到相关部件性能曲线结论。
2.如权利要求1所述的一种基于CAN通信的多功能电动拖拉机试验台,其特征在于:动力模块还包括辅电动机、加载电机、主电磁继电器、辅电磁继电器、电源模拟器和电磁继电器,辅电动机和加载电机分别由辅电动机控制器和加载电机控制器控制,主电动机控制器通过主电磁继电器连接蓄电池组,辅电动机控制器通过辅电磁继电器连接蓄电池组,加载电机通过联轴器与主电动机连接,主电动机控制器上并联有功率分析仪,加载电机控制器连接电源模拟器,电源模拟器连接电磁继电器,电磁继电器连接电网。
3.如权利要求2所述的一种基于CAN通信的多功能电动拖拉机试验台,其特征在于:所述驱动模块还包括飞轮电磁离合器装置、变频器、PTO传动系、动力输出轴、负载电机、负载电机控制器和电源模拟器;液压传动装置包括液压马达、液压泵、油箱,双滚筒装置连接飞轮电磁离合器装置和液压马达,液压马达连接液压泵,液压泵连接油箱,液压泵连接三相交流电机,三相交流电机连接变频器,变频器连接电网,PTO传动系的输入轴连接辅电动机,PTO传动系的输出轴连接动力输出轴,动力输出轴通过联轴器连接负载电机,负载电机由负载电机控制器控制,负载电机控制器连接电源模拟器,电源模拟器连接电网;动力输出轴上安装有转矩转速传感器。
4.如权利要求3所述的一种基于CAN通信的多功能电动拖拉机试验台,其特征在于:电池模拟器与蓄电池组通过两相电连接;加载电机控制器和电源模拟器通过两相电连接;电源模拟器和电磁继电器通过三相电连接,电磁继电器连接电网通过三相电连接;主电动机和主电动机控制器通过三相电连接,主电动机控制器和主电磁继电器
通过两相电连接,主电磁继电器和蓄电池组通过两相电连接;辅电动机和辅电动机控制器通过三相电连接,辅电动机控制器和辅电磁继电器通过两相电连接,辅电磁继电器和蓄电池组通过两相电连接。
5.如权利要求1所述的一种基于CAN通信的多功能电动拖拉机试验台,其特征在于:液压泵连接油箱之间设有溢流阀。
6.如权利要求1所述的一种基于CAN通信的多功能电动拖拉机试验台,其特征在于:
蓄电池组放置在一个恒温箱内,恒温箱的温度设置为25°C、30°C、35°C、40°C四个等级。
7.如权利要求4所述的一种基于CAN通信的多功能电动拖拉机试验台的试验方法,其特征在于:
步骤一、 霍尔电流传感器测量蓄电池组当前充电状态下工作电流,并降测量得到的数据传送给SOC估值模块,温度传感器实时向SOC估值模块反馈蓄电池组的充放电温度;
步骤二、SOC估值模块如霍尔电流传感器采集的数据和蓄电池组的充放电温度,运用电荷积累法,对当前状态的蓄电池组荷电状态进行估值,当电荷积累SOC估值模块的反馈信号SOC<0.3时,上位机控制试验台电磁离合器开关断开,实现试验台过放电保护;当电荷积累SOC估值模块的反馈信号SOC>0.3时,上位机控制试验台电磁离合器开关闭合,试验台进行试验。