| Schunk ose-a34-4 OSEA 344 |
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廈門光沃自動化設(shè)備有限公司
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Schunk ose-a34-4 OSEA 344 能源短缺和環(huán)保問題促使人們轉(zhuǎn)向開發(fā)低污染或者零污染的清潔汽車。燃料電池汽車被認為是最有希望替代內(nèi)燃機汽車成為下一代公路運輸工具的主流。無論是純電動、混合動力還是燃料電池汽車，都以電動機作為驅(qū)動力源。一套適用的車用驅(qū)動電機的測試平臺對于整車動力系統(tǒng)的開發(fā)非常重要。然而目前國內(nèi)的電機測試平臺一般不是針對車用驅(qū)動電機而設(shè)計，而且自動化程度不高，無法滿足測試的要求。因此需要開發(fā)一套專用的車用驅(qū)動電機測試平臺，這對于整車動力系統(tǒng)的設(shè)計及優(yōu)化至關(guān)重要。虛擬儀器技術(shù)是近幾年在自動化測試和控制領(lǐng)域發(fā)展起來的一項新技術(shù)。其代表產(chǎn)品為美國NI 儀器公司的LabVIEW ，目前在包括汽車行業(yè)的眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合燃料電池轎車的技術(shù)特點和要求，提出了基于虛擬儀器和CAN 總結(jié)技術(shù)的系統(tǒng)集成方案，并設(shè)計了相應(yīng)的控制策略和故障管理機制。 系統(tǒng)功能分析 根據(jù)燃料電池轎車技術(shù)的特點及驅(qū)動電機測試規(guī)范的要求，系統(tǒng)應(yīng)具有以下主要功能： 驅(qū)動電機的外特性測試; 驅(qū)動電機及其控制器的效率測試; 堵轉(zhuǎn)特性測試; 常溫0 ℃～100 ℃范圍內(nèi)各溫度值的熱沖擊試驗; 溫升試驗; 制動功率測定; 燃料電池轎車動力系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真測試; 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)測試; 驅(qū)動電機動態(tài)性能測試; 根據(jù)測試需求，還應(yīng)增加相應(yīng)測試功能。 基于虛擬儀器和CAN總線的系統(tǒng)集成方案 圖1 為系統(tǒng)集成方案的梯形結(jié)構(gòu)圖。從實現(xiàn)的角度將系統(tǒng)分為4 個層次：應(yīng)用層、控制層、通信層和物理層。
應(yīng)用層 應(yīng)用層即在上位控制機上應(yīng)用LabVIEW 軟件開發(fā)的應(yīng)用軟件。充分利用虛擬儀器技術(shù)的特點，提供了實驗人員與整個測試系統(tǒng)友好方便的交互方式，體現(xiàn)了系統(tǒng)的總體輸入和輸出。 控制層 控制層負責對系統(tǒng)的輸入指令進行解釋，控制測試系統(tǒng)按照預(yù)定要求完成測試任務(wù)。控制層從兩個級別上實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制：第一級是系統(tǒng)級，即上位機采用LabVIEW軟件編寫的控制程序，目的是實現(xiàn)系統(tǒng)整體的運行控制和通信控制;第二級是組態(tài)級，采用PLC實現(xiàn)系統(tǒng)組態(tài)及具體的控制策略。 通信層 通信層實現(xiàn)了測試系統(tǒng)各部分之間控制指令和信號數(shù)據(jù)的高速可靠傳輸。圖2 為基于CAN總線技術(shù)的系統(tǒng)通信層解決方案原理圖。受試對象、測功機、PLC 終端模塊A、PLC 終端模塊B 以及上位控制機組成一個五節(jié)點的CAN - bus。測功機既可以直接同總線通信，也可以通過PLC 終端模塊B 實現(xiàn)同總線的通信。采用CAN 通信協(xié)議作為系統(tǒng)通信層的骨干框架，既提高了系統(tǒng)可靠性和抗干擾能力，又保證了與整車通信協(xié)議的一致性。同時，為滿足不同測試儀器的要求，系統(tǒng)還提供了對多種通信協(xié)議的兼容性，譬如IEEE488 、RS232 以及傳統(tǒng)線束等。
物理層 物理層是指執(zhí)行具體任務(wù)的各個組成部件，包括受試對象、測功機、扭矩儀、PZ4000 （電量信號數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備） 、冷卻系統(tǒng)、上位控制機、AU （包括齒輪箱、強電/ 弱電控制柜、變壓器、電流鉗箱、稀油站等其他輔助設(shè)備） 。
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