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    电动助力自行车整车测试系统

    规格型号:
    主 机 价:来电咨询
    主机简介:本系统测试操作方便,美观。测试速度快。适合于电动车厂的型式测试。
    基本配置:标准配置
    在线销售: 销售咨询1 销售咨询1
    本系统系按照欧盟标准(BS EN 15194:2009)、国标(GB/T 24156-2009)、(GB/T 24157-2009)、(GB/T 24158-2009)等标准进行设计。测试操作方便,美观。测试速度快。适合于电动车厂的型式测试。
    一、             电动助力自行车底盘动力机分项表  (复图示)       
    序号
    名称
    品牌
    型号
    单位
    数量
    备注
    1
    机械台架
    威格
    3000*2000*2600mm
    1
     
    2
    转鼓
    威格
    钢制Φ460mm
    3
     
      3
    扭矩传感器及联轴器
    三晶
    JN338-100AE
    1
     
    4
    扭矩传感器及联轴器
    三晶
    JN338-100AE
    1
     
    5
    前后轮同步结构
    威格
    带轮同步轮
    1
     
    6
    前后轮夹紧结构
    威格
    非  标
    1
     
    7
    驾驶员模拟质量加载
    威格
    车把和座鞍 100KG
    1
     
    8
    模拟左右刹把气动刹车结构
    威格
    质量20KG*2
    1
     
    9
    曲柄轴伺服驱动电机机构
    松下
    伺服电机+减速机+
    联轴器
    1
     
    10
    曲柄轴底板三维调节机构
    威格
    上下前后左右前后调节
    1
     
    11
    后轴加载伺服驱动电机机构
    松下
    伺服电机+磁粉制动器+联轴器
    1
     
    12
    气动元件
    SMC
    气压表及¢30气缸
    1
     
    13
    安全装置
     
    2路侦察
    1
     
    14
    电源配电柜
    威格
    标准柜
    1
     
    15
    直流电源柜
    威格
    DCS6050   60V,50A
    1
     
    16
    系统控制柜
    威格
    标准柜
    1
     
    17
    无纸记录仪
    盘古
    VX5308
    1
     
    18
    曲柄轴伺服控制器
    松下
    2.2KW,
    1
     
    19
    后轮负载伺服系统
    松下
    2.2KW
    1
     
    20
    工业控制计算机及松下PLC采集卡
    讯研
    主机、17寸LCD/
    HP1020激光打印机
    1
     
    21
    控制软件及测试软件
    威格
    底盘动力测试专用
    1
     
    二、    主控柜:
    使用立式柜;内置电脑显示器、工控机、鼠标键盘;面板上安装有单相交流电量表、电源开关、急停按钮;内部安装有PLC控制器、直流电参数测量模块等。
    三、    电源配电柜:
    使用立式柜;面板上安装有三个电压表,分别为电源配电柜三相进线端A相、B相、C相;内部主要安装有一个2.2kW的松下伺服传动单元、3kW的伺服驱动控制器、电抗器、变压器等。
    此柜的主要功能是为曲柄轴加载电机、转鼓加载电机和冷却风机提供电源,并控制其运动模式等。
    四、    直流电源柜:
    使用立式柜;面板上安装有一个直流电压表和一个直流电流表,主要用于显示当前直流稳压电源的输出状态。内部主要放置有一台DCS6050/60V,50A的直流稳压电源和一些直流主电路切换器件等。
    此柜的主要功能是为测试车体配备外接直流电源代替测试车体之电池包;能够实现电池包和外接直流电源间的切换使用。
    五、    测试平台:
    测试平台上主要安装有前转鼓、后转鼓、转鼓加载变频电机、曲柄轴加载电机、2个JN338-200AE转矩转速传感器、1个减速机、若干个光电开关、冷却风机等;平台上配有配重砝码,分别放置在车辆坐垫、脚踏板、车把处进行模拟驾驶员质量;其上还有气动装置,用于车辆前后轮刹车;车辆固定装置、车轮固定装置,使车辆在测试过程中保持稳定,使前后车轮不偏离、不离开转鼓。前后转鼓间有同步带,可以实现单后转鼓转动加载和前后两转鼓同时转动加载的功能。
    此平台主要用于放置测试车辆,各种传感器进行采集和测量测试车辆驱动轮的输出转速、转矩;曲柄轴的输入转速、转矩;监察电池包温度等。测试平台上的三相伺服电机用于对转鼓加载模拟车辆在道路上行驶时的行驶助力等;松下伺服电机用于对曲柄轴进行加载,模拟驾驶者脚踏动力等。测试台前立柱处安装的冷却风机用于跟踪车速,给予对应的冷却风力,防止车轮等温度过高。
     
    注:机柜尺寸、外形规格等详见结构方案!
    系统测试项目和测试顺序:
    各测试项目详细测试内容如下:
    1、电源操控:测试内容包含前蹬脚蹬、刹车断电、停止脚蹬、后蹬脚蹬、最高设计助力速度。
    图1
    试验方法:
    在检测台上,可以使电机驱动的车轮空转和模拟地面行驶来测试。
    对曲柄轴加载,模拟骑行者蹬踏脚蹬;只有当脚蹬向前蹬踏时,才提供电力助力,电机具有负载电流或有扭矩输出到车轮。
    当脚蹬向后蹬踏,应该没有电力助力。或在脚蹬向后蹬踏时,没有负载电流点或没有扭矩输出到车轮上。
    试验车辆在有助力下行驶,系统自动控制气动装置使车辆刹车,助力电动装置将会自动切断或电流下降直至完全断电。
    (以上几个测试都应该在该试验车辆断电速度的90%)
    使试验车辆达到最高设计助力速度,此时车辆的电力输出或助力应逐渐减小直至完全断电。且电力助动的增加与减少应逐渐而平稳进行。
    在上述测试过程中,系统会自动测试车辆的速度、试验时间、助力电机的输入电流或驱动轮的输出扭矩、距离等。
    2、启动助力模式(若车辆无此功能或未授权则不需要进行此项目的测试):骑行时、停车时、推行时启动助力模式。
    图2
    试验方法:
    给曲柄轴加载,使试验车辆达到最高助力速度的80%,然后卸掉曲柄轴驱动力,并启动助力模式,检测车辆是否能保持6km/h的设计速度或以下;然后关闭启动助力模式,查看车辆速度是否能回0km/h;当车辆停止后再启动助力模式,确认电流降至相当于或低于无负荷电流点;然后测功机模拟车辆推行时的速度,并启动助力模式,并保持1分钟,确认速度等于或低于6km/h。
    在上述试验过程中系统会自动测量测试车辆的速度、试验时间、助力电机输入电流或驱动轮输出扭矩等。
    注:无授权或无此功能车辆不需要测量。
    3、最高车速:
    图3
    试验方法:
    将试验车辆置于底盘测功机上,转鼓模拟车辆在道路上的行驶助力,试验车辆在底盘测功机上以最高车速运转;直接读取车速。连续试验三次,最高车速为三次试验测得车速的平均值。且每次试验所测得的平均车速的最低值和最高值之差不得大于最低值的3%,否则应追加测试次数,舍去偏散较远的值。
    在上述试验过程中系统会自动测量测试车辆的速度。
    4、启动性能:测试内容包含启动时间、启动加速度。
    图4
    试验方法:
    将试验车辆装夹完成,在0车速的情况下,对曲柄轴施加额定扭矩的力,使试验车辆进行急加速,并开始计时;同时转鼓测功机0秒延时输出模拟阻力扭矩,直接读取行驶30m,100m,200m,400m的时间(距离可设定)。连续试验三次。在此过程中还需记录车辆达到最高车速时的时间,记录为启动时间。
    启动加速度计算:
    根据上述试验方法求出测定时间的平均值,用式(1)求出起始点到各标点的加速度,数值精确到一位小数。
         ………………………(1)
    式中:
    a——加速度,单位m/s²;
    S——起点至各标点的距离,单位m;
    t——起点至各标点的时间,单位s。
    在上述试验过程中系统会自动测量测试车辆的速度、加速时间、距离等。
    5、爬坡性能:定速爬坡、定坡度爬坡。
    图5
    试验方法:
    定速爬坡:将试验车辆置于底盘测功机上,底盘测功机设定为定速控制模式,让底盘测功机反带车辆至设定车速,车速稳定后,对曲柄轴施加额定扭矩的力,使试验车辆进行急加速,带试验车辆再度稳定后,记录试验车辆输出的功率,由此输出功率,按照下列公式计算出此车速下的最大爬坡角度。
        ………………………(2)
        ………………………(3)
        ………………(4)
      ………………(5)
    式中:
    ——前进功率,单位W;
    ——底盘测功机的模拟负载参数,单位kg;
    ——设定速度,单位km/h;
    ——急加速时试验车辆爬坡输出功率;
    ——克服下滑功率;
    ——试验质量,单位kg;
    ——爬坡角度,单位°;
    定坡度爬坡:将底盘测功机依据爬坡的角度,设定爬坡负载系数。试验车辆起步后,急加速,使试验车辆车速达到设定车速以上的稳定值。若试验车辆起步后,在30s内无法上升至设定车速,则停机降低底盘测功机的爬坡负载系数(即降低爬坡角度)再行试验。
    在上述试验过程中系统会自动测量测试车辆的功率、车速、负载、坡度、质量等。
    6、滑行性能:滑行距离。
    图6
    试验方法:
    将试验车辆置于底盘测功机上,转鼓模拟车辆在道路上的行驶阻力;曲柄轴伺服加载电机对试验车辆曲柄轴进行加载,使试验车辆在底盘测功机上以设定速度运行并稳定;然后停止曲柄轴加载电机并同时切断助力电机电源电路,使试验车辆车轮自由转动,直到车辆因受行驶阻力而停止,测量车辆此段自由滑行的距离即为滑行距离。
    在上述试验过程中系统会自动测量测试车辆的速度、滑行距离。
    7、整车效率:
    图7
    试验方法:
    将试验车辆放置在转鼓测试,经过一段时间的测试。车辆输出功率=测试扭矩×测试转速÷9.55+测功机转鼓吸收功率。
    输入功率:是曲柄轴加载在试验车辆上的功率和直流电源或电瓶输出功率之和,直流部分的功率由PLC的ad采样计算得出。
    整车效率=试验车辆输出功率÷输入功率×100%
    在上述试验过程中系统会自动测量测试车辆的输入功率、输出功率。
    8、续航里程:
    图8
    试验方法:
    蓄电池进行完全放电和充电,测量电网消耗的电量
    按循环工况法或等速法进行续驶里程
    再次为动力蓄电池充电到原来存量,测量电网消耗的电量
    由续行里程和再次充电量计算能量消耗。
    能量消耗的计算:C=E/D   C能量消耗率。E再次充电的电网电量。D是试验期间的总里程。  
    续驶里程与能量消耗率的评定。
    公式:当量续行里程D当量=aD*D工况+(1-aD)D等速
    当量能量消耗率:C当量=aC*C工况+(1-aC)C等速
    aC取0.6; aD取0.6
    试验终止条件:a)车辆欠压保护装置动作。b)等速,行驶速度达不到设计最高车速的70%。
    在上述试验过程中系统会自动测量测试车辆的车速、电池包充电电量、行驶距离等。
    注:试验过程中软件界面及操作详见软件方案!
     
     
    系统测量参数:
    参数
     
    转矩
    (JN338)
    转速
    (JN338)
    电压
    DC
    电流
    DC
    转鼓
    曲柄轴
    转鼓
    曲柄轴
    量程
    200N.m
    200N.m
    4000rpm
    4000rpm
    60V
    50A
    精度
    0.5%
    0.5%
    0.2%
    0.2%
    0.5%
    0.5%
        主要配置:
    名称
    型号/主要规格
    ‘转鼓’转矩传感器
    JN338-100AE/100N.m
    ‘曲柄轴’转矩传感器
    JN338-200AE/200N.m
    ‘转鼓’负载电机
    MGME302GGG/3kW松下伺服电机
    额定扭矩:28.7N.m/同步转速:750rpm
    ‘曲柄轴’加载电机
    MGME302GGG/3kW松下伺服电机
    额定扭矩:28.7N.m/额定转速:1000rpm
    ‘转鼓’负载伺服控制器
    松下MFDHTB3A2传动单元
    四象限工作模式
    ‘曲柄轴’伺服控制器
    松下MFDHTB3A2
    ‘曲柄轴’减速机
    BH150-L1-7-B1-D1-S7
    额定输出扭矩:200N.m;额定输入转速:3000rpm;减速比:1/7
     
    1、光电开关:光电开关共设三处,分别为前、后转鼓及台架两侧处。
    前、后转鼓处的光电开关为对射型的光电传感器,其主要作用在于检测转鼓上是否放置了被试车辆,并且车轮位置是否正确;当传感器未检测到被试车辆的车轮时,系统是不能进行试验操作的,如果在测试过程中车辆车轮脱离正确位置,系统也将停止测试。
    台架两侧处的光电开关为光幕型光电传感器,其主要作用是在系统进行测试过程中防止现场人员进入测试台发生意外;在系统未测试状态下,此光幕是不起任何作用的,只有在系统测试过程中才有相应的作用,当触发时,系统将停止测试。
    2、冷却风机:主要用于车轮和马达的散热之用。
    冷却风机的放置位置暂定于被试车辆的正前方,其工作方式是在车辆进行各种实验时,自动启动风机,对车辆车轮等部位进行散热,当系统停止测试后,风机也将自动停止工作。
    3、触摸屏:主要使客户在现场测试台处能实时了解到系统和被试车辆的基本信息。
    此两个仪器安装在台架上,触摸屏上主要的控制是现场装夹装置等,并在测试过程中可以对电机电流、电压等基本信息进行监测。
    4、电参数测试方式和技术参数
    技术参数:
    测量参数
    测量范围
    测量误差
    分辨力
    电压(DC)
    ±(0.80~60.0)V
    ±(0.4%读数+0.1%量程)
    0.01V
     
    电流(DC)
    ±(0.050~50.00)A
    <10A 0.001A
    ≥10A 0.01A
    功率
    U*I
     
    <1000W   0.1W
    ≥1000W  1W
    ≥2kW    10W
     
    注:转换速率:约10次/秒。
    如图1所示,客户需配备XP1、XP2两处连接头以用于电参数测试,测试方式及电池包与配备直流电源间的切换如图中所示。
    图1
    5、纯加速油门:
    我们可以提供一个信号接线端子,但其需要的信号类型必须由客户自己提供(控制油门的电压信号?0-10V?)
    纯加速油门的测试由客户在软件上自行填写控制油门的信号强度(如3V?5V?)
    6、系统待测量:
    待测量
    单位
    曲柄轴扭矩
    N.m
    曲柄轴转速
    rpm
    转鼓扭矩
    N.m
    转鼓转速
    rpm
    电机电流
    A
    电机电压
    V
    时间
    S
     
    说明:
    关于转换供电模式、测量电参数的电路,贵方提供的方法和特制电池包组合实施可行,我们将会根据贵方要求的电路和接线方法进行设计,在系统测试过程中,如需转换供电模式,则也将根据贵方要求的类型进行切换电路。
    贵方要求的电路和电池包连接方式确认如下:
    角度、角速度这两项的数据采集将通过PLC进行,此2项数据不会在上位机上实时显示,只在需要时可以从PLC中调几组数据出来查看。
    转速、转矩这两项的数据将通过上位机板卡类设备直接采集,并可在上位机上实时显示数值。
    1、 0~30rpm,每间隔4度取数据,共90组数据(角度、角速度、转速、转矩),误差≤5%;
    2、 30~60rpm,每间隔8度取数据,共45组数据(角度、角速度、转速、转矩),误差≤5%;
    3、 60~90rpm,每间隔12度取数据,共30组数据(角度、角速度、转速、转矩),误差≤5%;
    4、 90~120rpm,每间隔18度取数据,共20组数据(角度、角速度、转速、转矩)