0 引 言

随着全球能源危机加剧，大量排放废气引起温室效应以及近些年来国内出现的越来越多雾霾天，人们对新能源的关注也愈发强烈[1]。纯电动汽车因“零排放、无污染、低能耗”，受到社会各界对其极大兴趣，政府也出台各种政策加大电动汽车推广力度[2]。电动汽车日渐兴起，国内外对电动汽车路况模拟平台设计研究更加深入，设计测试平台操作起来更简单、精确、环保[3-5]；电动汽车驱动系统做为评价电动汽车性能[6-8]优劣重要标准之一，科研高校进行了平台试验方法和快速评价方法研究[9]，室内模拟电动汽车行驶道路工况台架测试台就是测试评价电动汽车驱动系统性能平台，搭建的测试平台给检测电机驱动性能、能量再生制动回收策略[10-11]提供了很好验证方式，模拟运行的实验数据也给研发人员优化设计方案提供了一定的参考价值。本文测试平台采用能够满足瞬时、双向加载特性的直流电力测功机实现负载加载[12]，电力测功机相较传统磁滞、磁粉、电涡流测功机，不仅体积缩小不少而且在驱动电机带动其发电运行时还能将能量回馈到电网中，使能源利用效率能达到80%以上；平台既能满足电机稳态测试需求又能完成瞬态连续循环路况测试，不仅能够实现实时准确地给驱动电机加载，还能控制其作为电动机带动驱动电机发电运行，模拟汽车刹车制动能量再生状态过程。整个测试平台操作便捷、安全可靠、测试准确、能量利用率高，相较与常见测试平台，本实验测试平台优势还是很明显的。

1 电动汽车驱动系统动力学模型分析

1.1 电动汽车道路行驶受力分析

电动汽车在道路上行驶时会受到多种阻力作用，正常行驶时主要受到地面的滚动摩擦阻力Ff，空气阻力Fw，爬坡时的坡道阻力Fi，加速运行时还需要克服由于汽车自身质量产生的阻碍加速惯性力Fj[13]。

汽车道路行驶时，所提供的驱动力及所受的各个阻力如图1所示：

传统的工程承包企业，对于设计、施工等方面的专业人才并不缺乏。但熟悉海外项目运作的高端商务、谈判、法律、投融资等方面的人才仍显紧缺。同时，面对新形势下的商业模式，要实现全产业链的发展，培养懂技术、通商务、晓投资的国际化人才愈发显得迫切和必要。海外中资建筑企业一方面要抓紧引进熟悉国际商务规则、投融资管理等方面的专业人才，同时也要建立合理的人才培养机制对现有人才能力的延伸提供条件，为企业发展转型储备人才。

  

图1 电动汽车道路行驶受力分析

电动汽车行驶时由动力电池提供克服各种阻力所需能量，电能通过电机经由机械转轴转化为驱动车轮转动的驱动力，电机输出到车轮上的转动力与地面之间摩擦力相互作用产生使汽车向前运行的牵引力。

1.防疫员的补助低，工作积极性差。2006年全市按照兽医体制改革时的要求是：聘请村级动物防疫员所需的经费，由区县财政视其财力和防疫工作任务按每个村每年不低于1 000元标准给予村级组织补助。时隔六年，物价上涨，可这一标准一直没有提高，大安区除中央补助每人每月100元外，区级财政未给予村级防疫员补助。

根据电机功率公式Tn=9.55P可得：

 

(1)

式中：T是电机输出电磁转矩；n电机转速；P电机输出功率，单位kW。

电动汽车行驶过程中，汽车与空气对流产生对汽车阻力，大小与速度成正比关系。

阻力大小Fw为：

我累得满头大汗，敲门后，开门的是她妈，我气喘吁吁地叫了句：“阿姨好！”紧接着双腿不听使唤，一下就跪在她妈面前……

 

(2)

汽车爬坡时会额外受到坡道阻力作用，坡道的坡度越大汽车受到的阻力就越大。

式中：ρ是空气密度；Cd空气阻力系数；A是汽车迎风面积；V是汽车行驶速度。

根据实验室条件整个测试平台模拟测试的是一种观光用的小型电动车一个模型。蓄电池方面选用功率密度高、使用寿命长的磷酸铁锂电池，其额定输出电压24 V；实验用的驱动电机是由两块电池串联输出48 V供电。为了验证电动汽车复合储能及能量控制策略，平台还采用了双向DC/DC与超级电容串联再与电池并联连接方式。

Fi=mgsinα

(3)

式中：m汽车总重量；g重力加速度；α路面坡度角。

汽车道路行进时，受到地面对车轮摩擦阻力才得以使汽车前行。摩擦阻力大小与汽车同地面间的滚动摩擦系数有关。

滚动摩擦阻力Ff为

在进行医疗器械的收益和风险评估时，首先应识别“可能受益”和“可能风险”，而有效的科学证据是其关键。一般来说，“可能受益”和“可能风险”不包括理论上的风险和受益，收益和风险是否存在及其特征由有效的科学证据支持[26]。其中，孤立的病例报告、随机经验、缺乏足够细节而无法进行科学评价的报告及未经证实的观点等均不应被视为医疗器械收益和风险评估的有效科学证据。

Ff=mgCcosα

(4)

式中：m汽车总重量；g重力加速度；C是滚动摩擦系数；α路面坡度角。

汽车加速时需要克服自身重量产生的惯性力，其值大小与速度变化率相关。

加速惯性力Fj为：

 

(5)

1.2 电动汽车运动方程分析

运动方程由牛顿第二定律可得：

 

(6)

而

 

(7)

式中：Te电机输出转矩；ig变速器传动比；io主减速器传动比；η机械传动效率；r车轮半径。

将式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(7)代入式(6)可得：

 

(8)

 

(9)

电动汽车的车速与电动机转速的转换关系如下所示：

根据选用的被测电机及测功机加载电机性能指标，测试平台适合模拟汽车的基本参数[18]取值如表2。

 

(10)

评估机构的合伙人或者股东为两名的，两名合伙人或者股东都应当是具有三年以上从业经历且最近三年内未受停止从业处罚的评估师。

电动机转速与电动汽车的车速转换关系所示：

由图1可知θ=π+φ，故在系统平衡点附近有以下关系存在：sinφ=-sinθ，cosφ=-cosθ，sinφ≈φ，ml2，则式（1）可化为

受捐人资产信息真实度易遭质疑，众筹门槛低。轻松筹平台对于受捐人所筹钱款数目是否合理没有相应的衡量标准，所能获得的信息均由受捐人主动提供，平台的审核较为被动。笔者在轻松筹软件上随机抽取了若干名受捐人，对其发布的家庭资产信息进行统计，超过半数的家庭资产不详或无资产，有些家庭资产不符合市场行情也没有说明情况。

 

(11)

式中：n电机转速；v汽车车速；r车轮半径；ig变速器传动比；io主减速器传动比。

2 测试平台道路工况模拟的硬件设计

道路工况模拟测试平台硬件结构与真实搭建测试台架如图2、3所示，主要包括以下几个部分：蓄电池管理系统、被测电机控制系统、测功机控制系统、上位机通讯与数据采集控制系统。

  

图2 道路工况模拟测试平台硬件结构图

  

图3 对拖式电动汽车道路工况模拟测试台

爬坡时的坡道阻力Fi为：

测功机是一种电力测功机，实验室选用直流调速控制装置实现测功机一系列调控，其内部功率变换器能量也是可以双向流通的，满足处于发电状态时可将能量回馈给电网。控制器控制实现方式有恒转速、恒转矩、恒功率输出模式。配合驱动电机控制模式可以测试不同情况下驱动电机性能。其具体参数如表1。

被测电机即驱动电机控制器采用直流输入交流输出模式驱动电机运转，其内部功率变换器[14]能量是可以双向流通的，满足处于发电状态时可将能量回馈给电池。驱动电机是一种有位置无刷直流电机，位置传感器把磁极位置信号转变成数字信号传到DSP处理单元，然后处理器发出驱动信号驱动功率管通断；控制器实现控制方式有恒转速、恒转矩、恒功率输出模式。其具体相关参数如表1。

儿童的攻击性行为是儿童成长过程中表现出来的一种消极的社会性行为，体现在三个方面：一是身体侵犯，即利用身体的一些部位攻击他人；二是言语攻击，指通过语言取笑、讽刺、诽谤、谩骂他人；三是关系侮辱，是指通过恶意造谣和社会拒斥等方式使他人在同伴关系中处于不利地位。儿童攻击性行为往往造成人际间的矛盾、冲突，阻碍儿童的个性和社会化的健康发展，影响儿童的健康成长和儿童集体教育、教学工作的顺利开展，甚至于影响以后家庭的幸福、社会的安宁。

 

表1 电机性能参数

  

对象额定功率/kW额定电压/V额定转速/(r/min)额定电流/A额定转矩/(N·m)被测电机548350018014加载电机754402980196165

电动汽车的出行时间将由三部分构成：行驶时间、充电时间以及一般很短的等待时间。在道路简化模型上，在选定某条路径后，行驶时间可以简单地表示为：

此外还有数据采集卡、转速转矩传感器、RS232串口通信线，USB-TO-CAN数据转换器，研华工控机，数字显示与电源开关操作柜，可以亲身操控的驾驶员模型等。

3 测试平台道路工况模拟实现过程

测试平台实现道路工况模拟主要依靠被测电机控制系统、功率加载电机控制系统协调配合[15]，选定一段汽车行驶路况信息，依照电动汽车运动方程、汽车车速与电机转速转换方程，计算出每时刻汽车车速对应的电机转速[16]以及每时刻测功机应当给驱动电机加载的阻转矩，然后上位机以时间为基准同时分别给两个控制器发送转速、转矩命令，以此来模拟现实中电动汽车行驶道路工况，控制器也可以通过系统设置单独实现控制，实现对电机多方面动静态测试需求。实验平台既能满足电机稳态测试需求又能完成瞬态连续循环路况测试。

式中：v汽车车速；n电机转速；r车轮半径；ig变速器传动比；io主减速器传动比。

上位机通过USB-TO-CAN通讯[17]转换器与两个电机控制器建立互通联系，控制系统可以设置两个电机不同控制方式以实现不同测量目的，但两个电机控制方式不能设置相同，上位机测试界面既可以定点设置测定驱动电机运动状态又可以连续模拟路况变化。测试过程如图4所示：

  

图4 测试平台道路工况模拟实现软件流程图

4 测试平台道路工况模拟测试及结果分析

4.1 电动汽车爬坡能力模拟测试

表示某时间间隔内的频率平均值，f0表示频率的标称值，在分析过程中采样次数是有限的，因此对于式（11）分析需要取估计值，即

 

表2 模拟汽车参数

  

整车质量/kg传动比车轮半径/cm空气阻力系数400102525030

  

传动效率滚动摩擦系数空气密度/kg/m3迎风面积/m209700112315

坡路是汽车行驶过程中常见路况，汽车应具有一定爬坡能力，随着坡路角增大汽车所承受坡道阻力也就越大，设置电机转速970 r/min，对应汽车车速8.9 km/h，以此来测试汽车稳速爬不同坡度路况能力。依据平台选定驱动电机额定输出转矩14 N·m，能够模拟坡度从 0到12%(约6.7o)，相应加载阻力从1.5 N·m到13.2 N·m，测功机设定加载点的加载阻力从初始2 N·m每隔6 s增加一个单位牛顿阻力直到13 N·m。测得实验数据及参数变化曲线如图5、6所示：

  

图5 汽车爬坡能力测试过程中驱动电机输出转矩与电流曲线

  

图6 电流探头测得电池输出电流变化曲线

图5中可以看出，电机转速基本稳定没有太大波动，随着加载阻力增大，被测电机输入电流、输出转矩随着同趋势增大变化，加载最大转矩大概对应模拟坡度14%，选用输出转矩更大电机会克服更大坡度角；图6中可以看出每个坡度增大转折点处电流都会有增大波动而后趋于稳定。

4.2 电动汽车加速模拟测试

电动汽车平地加速时候除受到摩擦阻力、风阻等阻力外，还要克服本身车重所产生惯性力即加速阻力为了确保汽车速度连续性，在确定时间内选取尽量多测试点，32 s(热身时间7 s)内由8.3 km/h增大到17.5 km/h，基本上是1.5 s对应一个速度点，对应转速由900 r/min加到1 900 r/min，根据式(6)汽车运动方程算出所受阻力由3.8 N·m增到5.4 N·m。测得参数变化曲线如图7所示：

  

图7 加速模拟测试驱动电机转速转矩与电流曲线

按照设定点模拟汽车从8.3 km/h加大到17.5 km/h，加速过程中汽车会相应输出比阻力大的驱动力去实现汽车加速；图5可以看出加速时候驱动电机转矩、转速、电流都呈现出上升一个趋势，这是电机实现加速必要变化过程。

4.3 电动汽车再生制动回馈模拟测试

电动汽车在刹车制动、减速时候会拖动电机发电运行，这种回馈能量的有效回收利用成为提升电动汽车续航里程关键，测试平台选用双向加载的电力测功机拖动被测电机运转来模拟测试电动汽车制动减速过程中能量回馈变化。测试选用一段中国城市标准减速路况模拟，依照路况设定电机转速由2 956.0 r/min(对应车速27.2 km/h)下降到151.8 r/min(对应车速1.4 km/h)，中间对应24个采集点，每隔5 s记录一个点相关参数信息。测得参数曲线如图8所示：

  

图8 汽车再生制动回馈测试转矩与转速变化曲线图

由测功机拖动驱动电机减速转动模拟汽车减速，制动回馈测试即模拟汽车刹车制动过程，测试中驱动电机处于刹车状态；由于测功机可以实现双向加载，测功机拖动电机模拟汽车刹车后减速运行瞬态过程，图6中可以看出，制动回馈过程中电池电压会有一个短时间升高，伴随转速下降，电机输出回馈给电池的电流、功率相应减小。

4.4 电动汽车连续制动回馈路况模拟测试

汽车在正常行驶过程中，会频繁地减速、刹车制动，测试平台循环路况内连续控制测功机加载电机正反加载方向模拟汽车这种频繁地减速、刹车制动。为了更好看出反向加载时运行状态，连续两个点设为反向加载运行。开始时正向启动驱动电机，测功机给驱动电机提供正向加载阻力，下个时刻测功机给电机施加反向阻力矩(拖动驱动电机发电运行)，反向拖动驱动电机运行时驱动电机自动进入制动状态，测功机拖动电机运转，直至达到稳速运行。测得参数曲线如图9、10所示：

近年来，滁州学院加大了对专业核心课程的综合改革力度，通过不断的探索，测绘信息类专业的遥感课程已经初步形成了较为完善的教学体系，包括丰富的教学内容、合适的教学模式与方法、合理的考核评价方法。通过遥感课程教学改革，学生的综合素养和技能都得到了提升，在GIS技能大赛、创新创业大赛、“互联网+”大赛等多个赛事中获奖或获批立项，多数毕业生受到用人单位的欢迎和好评。

  

图9 连续制动回馈路况模拟测试参量变化曲线

  

图10 电流探头测得电池电流输出示波器变化曲线

曲线坐标由于软件设置问题没有负值，所以图中看不出参数正负变化，为了更好看出反向加载时运行状态，连续两个点设为反向加载运行，图9中反向加载转矩连续两个点是一直线，从电池电压变化曲线也可以看出，每当负载电机反向加载时候电池电压都会有个明显上升趋势，也可以从图10电流探头测得电池输出电流示波器图形中看出正负，驱动时蓄电池供电电流为正，制动回馈时蓄电池供电电流为负。

5 结 论

搭建的对拖式电动汽车道路工况模拟测试平台，既能满足电机稳态测试需求又能完成瞬态连续循环路况测试，模拟测试平台软件测试系统将两个控制器通讯传输集合在一个测试界面上，配合集成电源操作控制柜使得加载电机与驱动电机响应时间同传统测试平台相比提升20%左右，并且控制也很精确，能够实现驱动电机多方面性能测试需求；平台采用的能量双向流通变流电路设计，能源综合利用率[19-20]也能达到80%以上。测试实验结果因受到各方面因素影响同理论结果比较虽有一定误差，但都在允许误差范围之内，达到整个测试要求的标准，测试结果也为后续研发人员优化设计方案提供了一定的依据。

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