CN203084110U - 一种增程器测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种增程器测试系统，包括：放置所述增程器的支架，提供所述增程器工作所需的低电压的低压供电系统，提供所述增程器工作所需的高电压的配电柜，可调电负载，第一继电器、第二继电器、第三继电器、电流传感器、电压传感器、控制器和供油子系统；控制器通过向增程器、低压控制系统、配电柜、可调电负载发送控制指令，以控制测试系统向增程器发送其正常工作所需的指令，并接收增程器、低压控制系统、配电柜、可调电负载反馈的信息，通过反馈信息，可以检测出增程器的功能是否能够正常实现，提高了电动车的组装效率，而且该测试系统结构简单，易于工业实现。

Description

一种增程器测试系统

技术领域

本实用新型涉及增程式电动车技术领域，更具体地说，涉及一种增程式电动车的增程器测试系统。

背景技术

增程式电动车因其兼具纯电动车节能、环保和传统车续航里程长的双重优点而得到人们的广泛关注。增程式电动车的增程器是一个小型的发电机组，由发动机、发电机和增程器控制系统构成，在行驶过程中可以根据整车状态、工况及电池电量，自动启动发电，充电完毕后自动停机，可以由驾驶员在需要时刻手动启动和停机。增程器通过增程器控制系统，响应电动车整车控制器的命令，输出电驱动系统所需的电压和电流，实现加载卸载的稳定控制、发动机最经济工作点控制等。

目前，增程器在组装完成后直接用于电动车，而其功能是否能够正常实现并没有进行检测，因此，如果增程器用于电动车后增程器不能正常工作（如，能否正常上电、能否正常起动、能否实现各个发电工况点等），就得更换增程器，降低了电动车的组装效率，因此如何对增程器进行检测以防止应用于电动车的增程器不能正常工作而降低电动车的组装效率成为亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种增程器测试系统，用于对增程器进行检测以保证应用于电动车的增程器能够正常工作。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种增程器测试系统，包括：

放置所述增程器的支架，提供所述增程器工作所需的低电压的低压供电系统，提供所述增程器工作所需的高电压的配电柜，可调电负载，第一继电器、第二继电器、第三继电器、电流传感器、电压传感器、控制器和供油子系统；其中：

所述第一继电器分别与所述低压控制系统和所述增程器相连接；所述电压传感器与所述增程器并联连接，所述电流传感器与所述增程器串联连接；所述第二继电器分别与所述电流传感器和所述配电柜相连接；所述第三继电器分别与所述电流传感器和所述第二继电器的公共节点，以及所述可调电负载相连接；所述控制器分别与所述增程器、低压控制系统、第一继电器、电压传感器、电流传感器、第二继电器、第三继电器、配电柜和可调电负载相连接，发送控制指令，并接收所述增程器、所述电压传感器、所述电流传感器和所述可调电负载反馈的信息；所述供油子系统分别与油库和所述增程器相连接。

上述系统，优选的，所述配电柜包括：

电源电路和放电电路，其中，

电源电路用于提供所述增程器工作所需的高电压；

所述放电电路包括二极管、放电电阻、智能开关、第一电压采样电路、电压比较器、电压跟随器和第二电压采样电路；其中，

第二电压采样电路、电压跟随器、电压比较器、智能开关和放电电阻依次连接，第二电压采样电路的另一端与二极管的阴极相连接；放电电阻的另一端连接至配电柜的负极，智能开关的第三端与配电柜的正极相连接，第一电压采样电路一端与电压比较器相连，一端与二极管的阳极相连接；其中，第一电压采样电路与二极管的公共端与电压源相连，第二电压采样电路与二级管的公共端连接至配电柜的正极，所述电压源用于提供目标电压。

上述系统，优选的，还包括：

分别与所述第二继电器和所述配电柜相连接的第一空气开关；

分别与所述第三继电器和所述可调电负载相连接的第二空气开关。

上述系统，优选的，还包括：

恒温子系统，包括提供冷却水的冷却塔、冷却水管道和设置于所述冷却水管道上的温度传感器；所述冷却水管道通过所述增程器以保证增程器工作在安全工作的温度范围内。

上述系统，优选的，还包括：

通风子系统，用于对所述增程器的测试环境进行通风换气，以保证所述增程器正常工作所需的环境温度。

上述系统，优选的，还包括：

与所述控制器相连接的上位机。

通过以上方案可知，本申请提供的一种增程器测试系统，控制器通过向增程器、低压控制系统、配电柜、可调电负载发送控制指令，以控制测试系统向增程器发送其正常工作所需的指令，并接收增程器、低压控制系统、配电柜、可调电负载反馈的信息，通过反馈信息，可以检测出增程器的功能是否能够正常实现，提高了电动车的组装效率，而且该测试系统结构简单，易于工业实现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种增程器测试系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的放电电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种增程器测试系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种增程器测试系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请实施例公开的一种增程器测试系统的结构示意图如图1所示，包括：

支架1，低压供电系统2，第一继电器3，控制器4，配电柜5，可调电负载6，第二继电器7，第三继电器8，电流传感器9、电压传感器10和供油子系统11；其中，

第一继电器3分别与所述低压控制系统2和增程器12相连接；所述电压传感器10与所述增程器12并联连接，同时与所述可调电负载6也是并联的，所述电流传感器9与所述增程器12串联连接，具体的，与所述增程器12的正极输出端相连接；所述第二继电器7分别与所述电流传感器9和所述配电柜5相连接，也就是说电流传感器9的一端与增程器12相连接，一端与所述第二继电器7相连接；所述第三继电器8分别与所述电流传感器9和所述第二继电器7的公共节点，以及所述可调电负载6相连接；所述控制器4分别与所述增程器12、低压控制系统2、第一继电器3、电压传感器10、电流传感器9、第二继电器7、第三继电器8、配电柜5和可调电负载6相连接，发送控制指令，并接收所述增程器12、所述电压传感器10、所述电流传感器9和所述可调电负载6反馈的信息；所述供油子系统11分别与油库（图中未示出）和所述增程器12相连接，用于提供增程器中发动机工作所需的燃油。供油子系统包括有油耗仪，用于测量某个工况下发动机的燃油消耗量，同时能够将油耗数据传送至控制器4，并通过上位机进行显示。电压传感器10采集可调电负载6与增程器12的发电机之间的母线电压

其中，支架1用于放置待测试的增程器12；低压供电系统用于提供所述增程器12工作所需的低电压，配电柜5用于提供所述增程器12工作所需的高电压的，其中，低电压和高电压都是增程器12实际工作所需的电压，各为多少是确定的，因此，本实施例中不必要说明低电压和高电压各为多少；可调电负载6为纯阻性负载，最大功率为100KW，精度30W。可调电负载6有恒电阻与恒功率两种工作模式，能够接收控制器4的控制指令，如目标工作模式、目标消耗功率值、停机、启动等指令。其中，恒电阻工作模式是指可调电负载6的电阻根据控制器4的发送的目标电阻值进行调节；恒功率工作模式，是指可调电负载6根据控制器4的控制指令的输出恒定功率。

配电柜5和可调电负载6相当于一个高压电池，用于增程器12中发动机的启动，同时消耗增程器12中发电机发出的电能。增程器12中发电机在励磁瞬间需要有一个稳定的电压，而且给发电机励磁瞬间发电机会产生一个反向电动势，这个反向电动势会瞬间高于电源的电压，必须能够瞬间吸收掉这个电压，也就是将发电机励磁瞬间所发出的电能立刻释放掉（即上文所说的消耗增程器发电机发出的电能），才能保证发电机稳定励磁发电。高压电池是容性负载，能够保证瞬间吸收掉发电机励磁瞬间高压电源的电压，并将其产生的电能吸收掉，但是由于高压电池价格昂贵，且充放电次数有限，需要定期更换，因此，其使用成本高，因此，本方案中没有直接使用高压电池，而是用配电柜5和可调电负载6来代替高压电池。

配电柜5的规格参数为直流500V，100A，调节精度为0.1V，0.1A，配电柜5除了包括为增程器12提供工作电源的电源（具体实现为公知常识，这里不再赘述）电路外，还包括放电电路，放电电路的结构示意图如图2所示，包括：

二极管51、放电电阻52、智能开关53、第一电压采样电路54、电压比较器55、电压跟随器56和第二电压采样电路57；其中，

第二电压采样电路57、电压跟随器56、电压比较器55、智能开关53和放电电阻52依次连接，第二电压采样电路的另一端与二极管51的阴极相连接；放电电阻52的另一端连接至图1所示配电柜5的负极（如图中配电柜5的“-”端口），智能开关53的第三端与图1所示配电柜5的正极（如图中配电柜5的“+”端口，也就是电源电路的正电压输出端）相连接，第一电压采样电路54一端与电压比较器55相连，一端与二极管51的阳极相连接；其中，第一电压采样电路54与二极管51的公共端（即二极管的阳极）与电压源58相连，第二电压采样电路57与二级管51的的公共端（即二极管的阴极）连接至图1所示配电柜5的正极（如图中配电柜5的“+”端口），电压源58用于提供目标电压。所述放电电路的工作原理如下：

第一电压采样电路54采集二极管51阳极电压，即目标电压值，并将采集到的目标电压输入到电压比较器55；第二电压采样电路57采集二极管51阴极电压，即可调电负载6与增程器12的发电机之间的母线电压，因为增程器12的发电机励磁瞬间会产生一个很高的反向电动势，因此，第二电压采样电路采集的是增程器12的发电机励磁瞬间产生的反向电动势的电压，第二电压采样电路57采集的电压通过电压跟随器56输入到电压比较器55；电压比较器对第一电压采样电路54采集的目标电压与第二电压采样电路57采集的反向电动势的电压进行比较，当所述第二电压采集电路采集的反向电动势的电压高于所述目标电压时，电压比较器55输出控制信号，控制所述智能开关53闭合，以使放电电阻52连通反向电动势电压的正极和负极，即可调电负载6与增程器12的发电机之间的母线电压，通过所述放电电阻放电。而且，二极管51还能保证增程器12的发电机产生的反向电动势不会使配电柜5输出的电压受到干扰，在程器12的发电机成功励磁发电后，配电柜5仅起到维持发电机控制器PWN整流发电所述必须的直流母线电压的作用，仅有很小或无电流输出，电能耗费少，节省电能。

为了保证在各个工况点切换时都能够将增程器12中发电机励磁瞬间产生的电磁干扰全部消耗，可以在发电机励磁前先让可调电负载6消耗智能电源的电，等可调电负载6稳定消耗到发电机发电需求的目标功率后，再向增程器发出目标功率使其励磁发电，具体的，控制器4向可调电负载发送恒功率工作模式指令，使可调电负载工作在恒功率工作模式，并向可调电负载6发送目标消耗功率值，本实施例中，所述目标消耗功率值为发电机发电的目标功率，同时可调电负载6将实施消耗功率值通过CAN总线发送给控制器4，当控制器4检测到可调电负载6的消耗功率达到目标功率值时，向增程器控制系统发送目标功率值，以控制增程器12中发电机励磁发电。

另外，为了进一步克服增程器12中发电机励磁瞬间产生的电磁干扰，保证数据传输的稳定性，可靠性和实时性，本申请实施例中，控制器4与各个部件之间采用CAN总线进行通信。

控制器4可以通过CAN总线对可调电负载6、配电柜5进行控制，同时也会向增程器12的增程器控制系统发出目标指令，目标指令包括：启动、拖动、发电以及目标功率值等指令，控制器4还接收低电压供电系统2、配电柜5、可调电负载6、电流传感器9、电压传感器10反馈的数据。控制器4在接收到这些数据后，还可以将这些数据通过上位机进行显示。

本实施例中，对增程器12进行检测时，测试项目包括：上电测试、启动测试、各个工况点的功率测试以及工况切换测试；上电测试是指测试增程器能否正常上电；启动测试用于测试增程器能否正常启动；各个工况点的功率测试是指测试增程器在个各工况点能否达到预定的功率；工况切换测试用于测试增程器能否正常进行工况切换，以及切换是否准确等。

具体在测试时，上电测试的方法为：控制器4闭合低压供电系统2，并控制第一继电器3闭合，以启动低压供电系统2，使低压供电系统2向增程器12的增程器控制系统提供其工作所需的低电压，同时向增程器12内的增程器控制系统发送启动指令，此后，控制器4接收增程器控制系统通过CAN总线反馈的是否正常工作的信号，如果增程器控制系统正常工作（即增程器控制系统能够正常上电），则提示上电正常，否则提示上电异常（即增程器控制系统不能正常上电），具体提示可以是语音的方式，也可以是文字显示的方式，这里不做具体限定。如果上电测试没通过（即上电异常），则停止后续测试。

上电测试通过（即上电正常）后，可以进行启动测试，启动测试的方法为：控制器4向增程器12内的增程器控制系统发送启动指令，增程器控制系统接收到启动指令后，控制所述增程器12内的发电机启动以带动发动机工作，当发电机启动成功时，增程器控制系统向控制器4发送启动成功信号（说明增程器能够正常启动），否则发送启动失败信号（说明增程器不能正常启动），具体提示也可以是语音的方式，也可以是文字显示的方式，这里不做具体限定。如果启动测试没有通过（即增程器不能正常启动），则停止后续测试。

当启动测试通过（即增程器正常启动）时，对增程器的各个工况点的功率进行测试测试，包括小功率工况点测试、过渡工况点功率测试、额定工况点功率测试、最大工况点功率测试；具体在测试时，控制器4向增程器12的增程器控制系统发送目标功率值，增程器控制系统控制增程器内的发动机带动发电机发电，并向控制器4反馈增程器当前的实际发电功率，根据目标功率值以及增曾器控制系统反馈的实际发电功率值就可以判断增程器的当前测试工况是否正常。由于每一个工况点对应一个目标功率值，因此，要对增程器的所有工况点进行测试时，每测试一个工况点，都需要控制器4向增程器控制系发送与该工况点对应的目标功率值，然后根据增程器控制系统反馈的实际功率值判断发电机是否正常发电；

在进行工况切换测试时，也就是当控制器4指示增程器12由第一工况变为第二工况时，增程器12内的增程器控制系统还会向控制器4反馈切换的时间，以及切换时间内的功率变化值，根据增程器控制系统反馈的信息判断增程器的工况切换性质，如是线性变化还是非线性变化等，以便对增程器的性能进行进一步的判断。

本申请实施例提供的一种增程器测试系统，控制器通过向增程器、低压控制系统、配电柜、可调电负载发送控制指令，以控制测试系统向增程器发送其正常工作所需的指令，并接收增程器、低压控制系统、配电柜、可调电负载反馈的信息，通过反馈信息，可以检测出增程器的功能是否能够正常实现，该测试系统结构简单，易于工业实现。

请参看图3，图3为本申请实施例提供的另一种增程器测试系统的结构示意图，在图1所示实施例的基础上，所述增程测试系统还包括：

两个空气开关（即开关断路器）：第一空气开关13和第二空气开关14，其中，

第一空气开关13分别与所述第二继电器7和所述配电柜5相连接；

第二空气开关分别与所述第三继电器8和所述可调电负载6相连接；

这两个开关用于将配电柜5和可调电负载6断开，例如，当增程器测试系统出现故障时，为了保护配电柜5和可调电负载6，可以将第一空气开关13和第二空气开关14断开。

如图4所示，图4为本申请实施例提供的又一种增程器测试系统的结构示意图，在图1所述测试系统的基础上，还包括：

恒温子系统，包括与冷却塔相连的冷却水管道和设置于所述冷却水管道上的温度传感器；冷却塔用于冷却水的冷却；所述冷却水管道通过所述增程器以保证增程器工作在安全工作的温度范围内。恒温子系统通过温度传感器采集流过本测试系统的冷却循环水的温度，通过将采集到的冷却水的温度与目标温度进行比较，经过PID控制器控制水泵的转速，调节循环冷却水的流量，保证增程器发动机、发电机以及增程器控制系统工作在安全工作的温度范围内，确保冷却系统安全可靠。恒温子系统还将实时的冷却水的温度反馈给控制器4，并由上位机进行显示。

通风子系统，用于对所述增程器12的测试环境进行通风换气，以保证所述增程器正常工作所需的环境温度。通风子系统可以由若干个鼓风机构成，保证测试环境的温度不至过高，因为测试环境的温度过高会导致增程器不能正常工作。

需要说明的是，图4中未示出低压供电系统2，第一继电器3，第二继电器7，第三继电器8，电流传感器9、电压传感器10，第一空气开关13和第二空气开关14是因为，上述部件可以独立使用，也可以集成在其它部件以实现相应功能，如果单独使用，可以根据图1或图3所示电路图进行连接，如果集成使用，可以将低压供电系统2和第一继电器3集成在控制器4中，可以将第二继电器7和第一空气开关13集成在配电柜5中，可以将第三继电器8和第二空气开关14集成在可调电负载中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种增程器测试系统，其特征在于，包括：

放置所述增程器的支架，提供所述增程器工作所需的低电压的低压供电系统，提供所述增程器工作所需的高电压的配电柜，可调电负载，第一继电器、第二继电器、第三继电器、电流传感器、电压传感器、控制器和供油子系统；其中：

所述第一继电器分别与所述低压控制系统和所述增程器相连接；所述电压传感器与所述增程器并联连接，所述电流传感器与所述增程器串联连接；所述第二继电器分别与所述电流传感器和所述配电柜相连接；所述第三继电器分别与所述电流传感器和所述第二继电器的公共节点，以及所述可调电负载相连接；所述控制器分别与所述增程器、低压控制系统、第一继电器、电压传感器、电流传感器、第二继电器、第三继电器、配电柜和可调电负载相连接，发送控制指令，并接收所述增程器、所述电压传感器、所述电流传感器和所述可调电负载反馈的信息；所述供油子系统分别与油库和所述增程器相连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述配电柜包括：

电源电路和放电电路，其中，

电源电路用于提供所述增程器工作所需的高电压；

所述放电电路包括二极管、放电电阻、智能开关、第一电压采样电路、电压比较器、电压跟随器和第二电压采样电路；其中，

第二电压采样电路、电压跟随器、电压比较器、智能开关和放电电阻依次连接，第二电压采样电路的另一端与二极管的阴极相连接；放电电阻的另一端连接至配电柜的负极，智能开关的第三端与配电柜的正极相连接，第一电压采样电路一端与电压比较器相连，一端与二极管的阳极相连接；其中，第一电压采样电路与二极管的公共端与电压源相连，第二电压采样电路与二级管的公共端连接至配电柜的正极，所述电压源用于提供目标电压。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

分别与所述第二继电器和所述配电柜相连接的第一空气开关；

分别与所述第三继电器和所述可调电负载相连接的第二空气开关。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

恒温子系统，包括提供冷却水的冷却塔、冷却水管道和设置于所述冷却水管道上的温度传感器；所述冷却水管道通过所述增程器以保证增程器工作在安全工作的温度范围内。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的系统，其特征在于，还包括：

通风子系统，用于对所述增程器的测试环境进行通风换气，以保证所述增程器正常工作所需的环境温度。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

与所述控制器相连接的上位机。

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