一种电力驱动系统测试的处理方法及其系统与流程

1.本发明涉及汽车领域，具体涉及一种电力驱动系统测试的处理方法及其系统。


背景技术：

2.汽车作为人们必不可少的出行交通工具，随着科技的进步以及人们环保意识的增强，新能源电动汽车的市场占有率在不断的提高。电力驱动系统总成作为新能源电动汽车的关键部件，其本身的性能和使用寿命决定了汽车的运行好坏和人们的生命安全。
3.电力驱动系统总成主要包含电机、控制器和减速器，是三合一结构形式组合成的电力驱动总成。电力驱动系统总成的结构复杂和工作环境的严苛，导致对电动驱动系统的验证多用于分形式的验证。例如电机和控制器独立耐久测试，减速器齿轴寿命实验，或者总成的形式仅仅验证了一种齿轴的失效模式而不会考察油封的寿命。


技术实现要素：

4.本发明提出一种电力驱动系统测试的处理方法及其系统，可用于进行电力驱动系统的综合性能测试，保证电动驱动系统试验的可靠性。
5.本发明提出一种电力驱动系统测试的处理方法，包括步骤：
6.根据电力驱动总成的工作温度，输入环境温度条件；
7.根据电力驱动总成的工作电压，输入直流母线电压条件；
8.根据控制器的工作电压，输入控制器的最低工作电压、最高工作电压和额定工作电压的占比条件；
9.根据减速器的油封工作温度，输入油封高温范围控制条件；
10.根据减速器的油封的旋转圈数，输入减速器的配合轴的旋转圈数条件；
11.根据减速器润滑油的更换周期，调节润滑油的纯净度；
12.根据环境温度条件、直流母线高压条件、控制器的最低工作电压、最高工作电压和额定工作电压的占比条件、油封高温范围控制条件、减速器的配合轴的旋转圈数条件和润滑油的纯净度，进行所述电力驱动总成的耐久试验测试。
13.在本发明一实施例中，根据环境温度条件、直流母线高压条件、控制器的最低工作电压、最高工作电压和额定工作电压的占比条件、油封高温范围控制条件、减速器的配合轴的旋转圈数条件和润滑油的纯净度，在耐久试验工况条件下，进行所述电力驱动总成的耐久试验测试。
14.在本发明一实施例中，所述耐久试验工况条件包括低速高扭矩工况、急加急减速工况、高速运行工况。
15.在本发明一实施例中，所述环境温度条件的温度按照循环里程进行循环改变，其中，所述循环里程包括至少两个子里程，所述循环里程按照所述子里程的顺序进行循环，所述环境温度条件的温度按照所述子里程的顺序进行循环。
16.在本发明一实施例中，所述循环里程包括第一子里程、第二子里程、第三子里程和
第四子里程，所述环境温度条件的温度在所述第一子里程和所述第三子里程下设定为第一温度，在所述第二子里程下设定为第二温度，在所述第四子里程下设定为第三温度，所述第二温度、所述第一温度、所述第三温度的数值依次减小。
17.在本发明一实施例中，根据电力驱动总成的工作温度，通过冷却水温度进行所述电力驱动总成的温度模拟，输入环境温度条件。
18.在本发明一实施例中，根据电力驱动总成的工作温度，将所述电力驱动总成设置于配套环境仓库中，使用所述配套环境仓库中的温度进行所述电力驱动总成的温度模拟，输入环境温度条件。
19.本发明还提出一种电力驱动系统测试的处理系统，其特征在于，包括：
20.温度循环单元，用于根据电力驱动总成的工作温度，输入环境温度条件；
21.电池模拟器高压供电单元，用于根据电力驱动总成的工作电压，输入直流母线电压条件，
22.以及用于根据控制器的工作电压，输入控制器的最低工作电压、最高工作电压和额定工作电压的占比条件；
23.润滑油供应单元，用于根据减速器润滑油的更换周期，调节润滑油的纯净度；以及
24.测试机单元，用于根据减速器的油封工作温度，输入油封高温范围控制条件，
25.用于根据减速器的油封的旋转圈数，输入减速器的配合轴的旋转圈数条件，
26.以及用于根据环境温度条件、直流母线电压条件、控制器的最低工作电压、最高工作电压和额定工作电压的占比条件、油封高温范围控制条件、减速器的配合轴的旋转圈数条件和润滑油的纯净度，进行所述电力驱动总成的耐久试验测试。
27.在本发明一实施例中，所述电力驱动系统测试的处理系统还包括：
28.台架控制单元，用于控制所述冷却循环单元、所述电池模拟器高压供电单元、所述测试机单元、所述润滑油供应单元；以及
29.自动控制单元，与所述台架控制单元连接，所述自动控制单元用于控制所述台架控制单元。
30.在本发明一实施例中，所述电力驱动系统测试的处理系统还包括：
31.风扇单元，用于模拟电力驱动系统的进风功能。
32.本发明提出一种电力驱动系统测试的处理方法及其系统，可对电力驱动总成进行耐久试验测试。不仅对减速器齿轴并且还对油封、电机、控制器等关键部件的可靠性进行验证，还实现电力驱动系统的自动化耐久试验设备，模拟真实车辆实际工作环境的综合性耐久试验测试。
附图说明
33.图1为本发明一种电力驱动系统测试的处理方法的流程示意图；
34.图2为本发明一种电力驱动系统测试的处理方法中的温度循环里程示意图；
35.图3为本发明一种电力驱动系统测试的处理方法中的不同工况下的扭矩、车速示意图；
36.图4为本发明一种电力驱动系统测试的处理系统中的模块连接结构示意图；
37.图5为本发明一种电力驱动系统测试的处理系统中的控制模块连接结构示意图。
具体实施方式
38.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
39.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
40.本发明提出一种电力驱动系统测试的处理方法，可应用于新能源电动汽车的电力驱动系统的综合性能测试，可用于验证电力驱动系统总成的可靠性，保证电动驱动系统的安全性。
41.请参阅图1，本发明提出一种电力驱动系统测试的处理方法，在一些实施例中，电力驱动系统测试的处理方法可包括有以下的步骤：
42.s10、根据电力驱动总成的工作温度，输入环境温度条件。在一些实施例中，环境温度条件可模拟春、夏、秋、冬四季中的温度值，根据环境温度条件在不同的温度值下，可反应出车辆的电力驱动系统在行驶过程中的综合试验。在一些实施例中，可经过计算机拟合计算出一年四季的温度值，并且将拟合计算出的一年四季的温度值设定为环境温度条件。在不同的环境温度下，可进行电力驱动系统在行驶过程中的耐久试验测试。
43.s20、根据电力驱动总成的工作电压，输入直流母线电压条件。在一些实施例中，直流母线电压可作为电力驱动系统的能源。在一些实施例中，电池提供动力源。真实车辆在行驶过程中，电池的电量导致直流电压不能恒定在额定电压的工作范围内，会出现电压过高或过低的情况。所以在整个电力驱动总成的耐久试验测试中，可将直流母线电压在最高工作电压、最低工作电压的情况下，进行电力驱动系统的耐久试验测试。
44.s30、根据控制器的工作电压，输入控制器的最低工作电压、最高工作电压和额定工作电压的占比条件。在一些实施例中，控制器设定有最低工作电压、最高工作电压、额定工作电压，真实车辆的供电电压不是稳定在一个固定电压值，供电电压会发生波动。在低于最低工作电压时，控制器将会无法工作，在高于最高工作电压时，控制器会发生损坏。为了在耐久试验测试中能模拟出真实车辆的工作情况，在控制器的最低工作电压、最高工作电压和额定工作电压的不同占比条件下，进行电力驱动系统的耐久试验测试。
45.s40、根据减速器的油封工作温度，输入油封高温范围控制条件。在一些实施例中，油封温度是针对减速器的油封耐久性的考核，油封寿命中的关键因素是温度，温度会影响油封的使用寿命。在耐久试验测试中需要考虑油封温度的影响因素，高温对油温的影响更加的明显，油温在90℃～120℃属于减速器的高温范围。在一些实施例中，可提供高转速大扭矩的连续运行工况，以保证油封温度在高温范围内运行。油封温度保持在高温范围内运行，可充分的验证油封的寿命，油封高温的占比可根据油封设计和实际工况的结合进行确定。
46.s50、根据减速器的油封的旋转圈数，输入减速器的配合轴的旋转圈数条件。在一些实施例中，油封的耐磨性由配合轴的旋转圈数决定，油封的耐磨性是影响使用寿命的关
键因素。耐久试验测试中验证油封的耐磨性，油封旋转圈数取决于油封的设计要求。在一些实施例中，可在工况里增加高转速的占比，可缩短耐久试验测试的时间。
47.s60、根据减速器润滑油的更换周期，调节润滑油的纯净度。在一些实施例中，真实车辆的减速器润滑油定期会得到更换，以保证减速器内部润滑油的纯净度。在耐久试验测试中，需要考虑减速器润滑油的纯净度，可在车辆行驶固定里程之后，进行减速器润滑油的更换以保持润滑油的纯净度。
48.s70、可根据环境温度条件、直流母线电压条件、控制器的最低工作电压、最高工作电压和额定工作电压的占比条件、油封高温范围控制条件、减速器的配合轴的旋转圈数条件、润滑油的纯净度，进行所述电力驱动总成的耐久试验测试。
49.请参阅图2，本发明提出一种电力驱动系统测试的处理方法，在一些实施例中，所述环境温度条件的温度按照循环里程进行循环改变。其中，循环里程可包括至少两个子里程，循环里程可按照子里程的顺序进行循环，环境温度条件的温度可按照子里程的顺序进行循环。环境温度条件的温度在不同的子里程中的温度不同，环境温度条件的温度在同一子里程中的温度相同。在一些实施例中，循环里程l可包括有第一子里程l1、第二子里程l2、第三子里程l3、第四子里程l4。循环里程l的路程可等于子里程的路程的加和，l＝l1 l2 l3 l4。所述环境温度条件的温度在第一子里程l1和第三子里程l3下设定第一温度，所述环境温度条件的温度在第二子里程l2下设定第二温度，所述环境温度条件的温度在第四子里程l4下设定第三温度。所述第二温度、所述第一温度、所述第三温度的数值依次减小。其中，环境温度条件的温度在子里程l1和子里程l3下的温度可相同设置，环境温度条件的温度可为10℃～25℃。环境温度条件的温度在子里程l2下的温度可为25℃～40℃。环境温度条件的温度在子里程l3下的温度可为-10℃～10℃。子里程l1、l2、l3、l4对应的环境温度条件可用于模拟春、夏、秋、冬的四个不同节气，按照春、夏、秋、冬不同的节气温度下，进行所述电力驱动总成的耐久试验测试。
50.请参阅图3，本发明提出一种电力驱动系统测试的处理方法，所述电力驱动总成的耐久试验测试可在不同的工况下进行测试。在上述步骤s10～s70的试验条件规定之后，需要涉及试验工况满足电力驱动总成的耐久验证，并且在工况中应当满足试验条件中涉及到的工况要求。在一些实施例中，电力驱动总成的耐久试验测试可在低速高扭矩工况、急加急减速工况、高速运行工况下进行测试。低速高扭矩工况，主要是为了验证齿轴的疲劳寿命。急加急减速工况，主要为了考察电力驱动总成系统性的全面考核，以及可以在此工况中提升润滑油温度满足油封高温特性的验证。高速运行工况，主要是为了考察电力驱动总成在高速工作整体性能的耐久能力，并且可在短时间内增加油封配合轴的旋转圈数，对油封的耐磨性进行验证。
51.请参阅图4、图5，本发明提出一种电力驱动系统测试的处理系统，在一些实施例中，所述电力驱动系统测试的处理系统可包括有自动控制单元100、台架控制单元200、冷却循环单元300、电池模拟器高压供电单元400、测试机单元600、风扇单元700、润滑油供应单元800。其中，冷却循环单元300、电池模拟器高压供电单元400、测试机单元600、风扇单元700、润滑油供应单元800可分别与电力驱动总成500电性相连接，可用于给电力驱动总成500提供耐久试验测试的条件。自动控制单元100可与台架控制单元200电性连接，台架控制单元200可分别与冷却循环单元300、电池模拟器高压供电单元400、测试机单元600、风扇单
元700、润滑油供应单元800电性连接。台架控制单元200可用于对冷却循环单元300、电池模拟器高压供电单元400、测试机单元600、风扇单元700、润滑油供应单元800进行控制。
52.台架控制单元200通过自动控制单元100与试验人员进行人机交互，试验人员可通过自动控制单元100所带的专用上位机软件进行编程，将实验条件和试验工况转换成机器语言代码写入台架控制单元200。台架控制单元200作为下位机控制系统，可根据程序代码进行自动化控制，如果自动控制单元100发生故障，台架控制单元200也可以独立根据写入代码继续完成试验。同时台架控制单元200也会将实验数据和监控系统故障传送给自动控制单元100，实现交互作用。自动控制单元100可以通过python等应用软件将台架故障传送给试验人员，让实验人员在任何时间都会了解到台架运行状态。自动控制单元100也可以将故障数据传送给实验人员，实验人员可以远程对试验数据进行分析，可以实现无人监控运行。
53.请参阅图4、图5，在一些实施例中，冷却循环单元300可为电力驱动系统500提供环境温度条件，可使得电力驱动总成500的周围环境温度实现温度的切换，满足现实生活中的春、夏、秋、冬四季温度的变换，进行电力驱动系统的耐久试验测试。在一些实施例中，冷却循环单元300可通过冷却水温度模拟真实车辆的环境温度条件。也可以通过设定配套环境仓库，将电力驱动总成500设置于配套环境仓库中，使用配套环境仓库中的温度进行真实车辆的环境温度条件的模拟。配套环境仓库可进行环境温度的控制，实现不同环境温度的模拟运行，进行电力驱动系统的耐久试验测试。并且，通过配套环境仓库还可以实现电力驱动总成500的低温启动和运行的验证，密封性好，可保证环境温度条件处于稳定的数值范围内。
54.电池模拟器高压供电单元400可为电力驱动总成500提供直流母线电压的最高工作电压、最低工作电压，可使得直流母线电压在最高工作电压、最低工作电压的情况下，进行电力驱动系统的耐久试验测试。电力模拟器高压供电单元400可以为电力驱动总成500的控制器提供最低工作电压、最高工作电压、额定工作电压，实现对控制器的电池电压的模拟，进行电力驱动系统的耐久试验测试。
55.测试机单元600用来模拟整车负载，电力驱动总成500通过半轴与测试机单元600相连接。测试机单元600可相当于真实车辆的车轮，为电力驱动总成500提供扭矩负载。测试机单元600可实现对低速高扭矩工况、急加急减速工况、高速运行工况的模拟。
56.风扇单元700可用来模拟真实车辆的进风功能，根据低速高扭矩工况、急加急减速工况、高速运行工况来确定风扇的开启，以及风扇开启的大小来模拟风量。风扇单元700可充分的模拟了整车的不同车速下的进风，实现对电力驱动总成500的冷却降温，尽可能的接近真实车辆的工作环境。
57.综上所述，本发明提出一种电力驱动系统测试的处理方法及其系统，可对电力驱动总成进行耐久试验测试。不仅对减速器齿轴并且还对油封、电机、控制器等关键部件的可靠性进行验证，还实现电力驱动系统的自动化耐久试验设备，模拟真实车辆实际工作环境的综合性耐久试验测试。
58.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行
任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
59.除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。