基于综合性能试验台的电动汽车电动轮工作特性测试研究

到２ ０世 纪 ９ ０ 年 代 才开始 进 行纯 电动 汽车 轮毂 电 机 的研 究 工 作 ．２ ０ ０ ５ 年举 办 的北 美 国 际汽 车 展
轮 毂 电机 的 效 率 图研 究 电动 汽 车 驱 动 和 制 动 力 矩 的分 配 控 制 Ｌ ４ Ｊ ． 吉林 大 学 以一 台普 通 的传 统 汽 车 为
收 稿 日期 ：２ ０ １ ５ — ０ ５ — １ ４
１ 电动轮 综 合 性 能试 验 台 的结构 及 轮毂 电机 性 能测试 功 能实现
１ ． １ 试验 台的结构 组成
为研 究轮毂 电机驱 动 的 电动汽 车 的行驶 性 能 ，
项 目来源 ：广 东 省 自然科 学基 金 （ ￥ ２ ０ １ ３ ０ １ ０ ０ １ ３ ９ ３ １） 、深圳 市 战略 性新 兴产 业发 展 专项 资金 （ Ｊ Ｃ Ｙ Ｊ ２ ０ １ ２ ０ ６ １ ７ １ ３ ５ ９ ２ ０ ２ ３ ３ ）和深圳 市 战略
摘
要 ：基于 电动轮综合性 能试验 台，研究 了电动汽车轮毂 电机的工作特性 ，包括轮 毂电机驱 动电流、效
率 与输 出转矩 关系等 ． 利用 Ｌ ａ ｂ ｖ ｉ ｅ ｗ软件设 计 出了电机 自动运行及测试的相关程序 ， 用于采集 电机 电压 、 电流 、 输 出转矩 、转速等信 号，以及计 算电机 的输入 、输 出功率和电机 效率， 实现数据 显示和输 出．通过 实际测量，
轮 毂 电机驱 动 的 电动汽 车省 去 了繁杂 的传 动 机 构 ，对 汽 车轻 量化 和 节 能等 有重 要 意义 …．德 国保 时捷 公 司早在 １ ９ ０ ０ 年 研制 出的双座 电动 汽 车 的 ２个 前轮 就安 装 了轮毂 电机 ．汽 车 强 国 日本 在 轮毂 电机 的研 发 道路 上起 步较 晚 ，丰 田公 司直
试验 台测量精度 高，性 能稳 定，并可 以判 定被 测轮 毂电机 的性能状 况．
关键 词 ：轮 毂 电机 ； 性 能 试验 台； 工作 特 性 ； 测 试
中图分类号 ：Ｕ４ ６ ９ ． ７ ２
文献标志码 ：Ａ
文章编号：１ ６ ７ ２ — ０ ３ １ ８（ ２ ０ １ ５ ）０ ５ — ０ ０ ０ ３ — ０ ５
动车 轮转 动 的一套 装置 ．轮 毂 电机作 为 电动汽 车上
上 ，通用 公 司展 出的 四轮轮 毂 电机驱 动 的纯 电动
汽车 得到 了广 泛 的关注 ， 因为它 的驱 动 电机可 以
准 确控 制 车轮 的转矩 ，相 比传统 电动 汽车 ，车 辆
的稳 定性 和牵 引能 力更好 ，其轮毂 电机 的再生 制 动能 力也 是一 大亮 点Ｌ ２ Ｊ ．
近 年 来 ，我 国的一 些大 学对 轮毂 电机 驱动 的
电动 车辆 展开 了研 究 ．香港 中文 大学 研制 了一 台
多模 式转 向四轮 轮 毂驱 动 电动汽 车 ，该试 验车 辆 控 制 驱动 电机和 转 向电机 ，实现 原地 转 向和横 向
运动 ，同时研 究 电机 的效率 ，优 化驱 动力 和 实现 节能 【 ｊ Ｊ ．同济大 学研 制 了 ２台轮 毂 电机驱 动 的 电 动车 “ 春 晖 ”和 “ 登峰 ”，在该 二平 台上研 究 轮 胎 侧偏 刚度 、路 面 附着 系数 估算 方法 等 ，并基 于
基 础 ， 究
转 向行 驶 时 四轮 转 矩 协 调 控 制 和 差 动 驱 动 助 力 转
向方 法 ［ ．
为 了模拟 轮毂 电机 驱动 电动 汽车 实 时运 行 工况 以及 节约 研究 成本 ， 电动 轮性 能试 验 台应运 而生 ． 所 谓 电动轮 及将 轮毂 电机 装入 车轮 的轮 毂 中 ，直 接驱
最核 心 的动力 部件 ，准 确地 测试 其性 能和质 量 指标 非常 重要 【 ６ Ｊ ．笔 者根 据 电机 测试 技术 的要求 ，采 用 自主 研发 的 电动轮 综合 性能 试验 台 的电机 性能 测试 功 能 ，测 试 电机 的工作 特性 ，判 定被 测轮 毂 电机 的
性 能状况 ．
给 电动 汽车 设计提 供试 验依 据 ， 以电动轮 为研 究 对 象 ，本 实验 室 自主研 发 了一款 多 功能 电动轮 综 合 性 能试验 台 ， 主 要 由 ３大 部分组 成 ：电源 系 统 、 机 械 台架 系统 、测控 系统 ．试验 台可 以动 态模 拟 电动 汽车在 行驶 工况 下 实时 的 电动 轮转速 、驱动 转矩 及其 所 受到 的垂 直载 荷 和 阻力 Ｌ ７ Ｊ ，并 测试 转
通 过测控 系统 调节 轮毂 电机 １ 达 最高转 速 为实验 起 始 点 ，开始垂 直 加载 ， 电动 轮垂 直载荷 从 ０增加 到 ３ ０ ０ ｋ ｇ（ 相 当于整 车质量 １ ２ ０ ０ ｋ ｇ ）．
２ ０ １ ５年 第 ５期
深 圳 职 业 技 术学 院学 报
ＤＯ Ｉ ： １ ０ ． １ ３ ８ ９ ９ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｓ ｚ ｐ ｔ ｘ ｂ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ５ ． ０ ０ １
ＮＯ． ５ ． ２ Ｏ１ ５
基 于综 合 － ｌ 土 － ｌ － ／ 月 － Ｍ 匕 ￣ 试 验 台 的 电动 汽 车 电动 轮
工 作 特 性 测 试 研 究木
贺 萍 ，韩承 伟 ，董铸 荣 １ ， ２徐 奇。
（ １ ． 深圳职业技术学 院 汽车与交通 学院 ，广东 深圳 ５ １ ８ ０ ５ ５ ； ２ ． 北京交通大学 机 电控制 工程 学院，北 京 １ ０ ０ ０ ４ ４ ；３ ． 武汉理 工大学 ，湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ０ ）
性 新兴 产业 发展 专项 资金 （ Ｊ Ｃ Ｙ Ｊ ２ ０ １ ２ ０ ８ ３ ０ １ ０ ３ ５ ５ １ ３ ３ ）资 助项 目
作 者 简介 ： 贺萍 （ １ ９ ６ ７ ） ，女 ，湖 南株 洲人 ，工学 博士 ，教授 ，主要研 究 领域 ： 电动汽 车技 术 、汽车 检测 诊断 技术 等 ． ｈ ｔ ｔ ｐ： ／ ／ ｘ ｂ ． ｓ ｚ ｐ ｔ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ａ 一３ 一