本發(fā)明涉及電動汽車檢測領(lǐng)域，具體涉及一種電動汽車動力系統(tǒng)的測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動汽車運(yùn)輸效率的高低很大程度上取決于汽車的動力性。動力性是電動汽車各項(xiàng)性能中最基本和最重要的性能。電動汽車的動力系統(tǒng)一般是變頻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，由變頻器和動力電機(jī)組成。對此動力系統(tǒng)進(jìn)行仿真測試，需要額外用負(fù)載(電力測功機(jī))給動力電機(jī)加載，用程序控制的外接直流電源給動力電機(jī)供電，并對動力系統(tǒng)的電力情況進(jìn)行測量分析，對電源輸出、變頻器輸出和動力電機(jī)輸出進(jìn)行同步測量，了解汽車動力部分在實(shí)際運(yùn)行時(shí)動力設(shè)備的運(yùn)行情況和工作效率。
在現(xiàn)有技術(shù)中，在對電動汽車的動力系統(tǒng)進(jìn)行測試時(shí)，需要為被測動力電機(jī)提供由程序控制的專用直流電源。然而，這種方式具有如下缺陷：
(1)單方面通過車載動力電池的功率、發(fā)熱情況進(jìn)行其性能的評定，從而具有很大的片面性。
(2)專用直流電源的控制軟件需要與車輛控制器進(jìn)行通訊，協(xié)調(diào)運(yùn)行。因此，二者之間的軟件接口，進(jìn)一步增加了軟件開發(fā)的工作量。
(3)所有的數(shù)據(jù)均為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，無法進(jìn)行車載動力電池未來發(fā)展情況的預(yù)測，也無法對現(xiàn)有監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真分析，從而使得往往在車載動力電池發(fā)現(xiàn)故障后才發(fā)現(xiàn)車載動力電池存在問題；
(4)在進(jìn)行改進(jìn)前也無法知道該改進(jìn)方法會不會造成車載動力電池再度損壞，是否適合該車載動力電池；
(5)車載動力電池的控制命令均為直接實(shí)施的，很容易造成誤操作，從而造成車載動力電池的損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電動汽車動力系統(tǒng)的測試系統(tǒng)，每個(gè)命令在確認(rèn)輸出前均需先進(jìn)行控制命令的預(yù)覽，從而很好的避免了控制命令輸出的錯(cuò)誤，也使得每個(gè)控制命令均具有可視性；通過數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)現(xiàn)了車載動力電池基本情況數(shù)據(jù)的采集，并通過預(yù)測分析模塊進(jìn)行了車載動力電池情況以及未來發(fā)展情況的預(yù)測；實(shí)現(xiàn)了車載動力電池基本情況數(shù)據(jù)以及維修方案或應(yīng)急措施的仿真分析。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
一種電動汽車動力系統(tǒng)的測試系統(tǒng)，包括
人機(jī)操作模塊，用于輸入控制命令，并將輸入的控制命令輸入到數(shù)據(jù)挖掘模塊；用于輸入數(shù)據(jù)調(diào)用命令；
制動踏板位移的傳感器，用于獲取制動踏板踩下時(shí)駕駛員所踩踏的行程，從而判斷其駕駛意圖，進(jìn)而驅(qū)動相應(yīng)的電機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的制動力；
加速度/速度傳感器，安裝在汽車內(nèi)，用于采集汽車的加速度值/速度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到中央處理器；
油門防誤踩模塊，通過位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器分別收集各自數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚砥?，中央處理器通過預(yù)設(shè)的算法進(jìn)行評估分析判斷，得出是否是誤踩油門的結(jié)論，從而發(fā)出相應(yīng)指令到限電模塊和剎車輔助機(jī)構(gòu)；
制動力大小警示模塊，通過電壓傳感器采集的電壓信號經(jīng)過數(shù)模器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入到中央處理器，由中央處理器控制制動力led顯示；
數(shù)據(jù)采集模塊，用于進(jìn)行車載動力電池基本情況數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送到中央處理器、預(yù)測分析模塊和專家評估模塊；
中央控制器，用于接收位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)，并將接收到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理模型構(gòu)建模塊所能識別的數(shù)據(jù)發(fā)送到物理模型構(gòu)建模塊，用于接收人機(jī)操作模塊所輸入的控制命令，并將輸入的控制命令發(fā)送到控制命令預(yù)覽模塊；用于接收控制命令預(yù)覽模塊輸入的數(shù)據(jù)，將確認(rèn)的控制命令發(fā)送到相應(yīng)的部件；還用于用戶的注冊、權(quán)限的管理以及密碼的修改；
限電模塊，用于根據(jù)中央處理器的控制命令進(jìn)行車載動力電池電量供給的分配；
控制命令預(yù)覽模塊，用于接收中央處理器所發(fā)送的控制命令進(jìn)行控制命令的模擬展示，并將展示的過程發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示，同時(shí)用于控制命令的確認(rèn)或取消；
預(yù)測分析模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的算法對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算評估，得出動力電池情況評估結(jié)果，并將所得動力電池情況評估結(jié)果發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示，發(fā)送到對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行儲存；
專家評估模塊，用于儲存各類典型的車載動力電池基本情況數(shù)據(jù)以及其所可能帶來的安全隱患情況，用于將接收到的數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的數(shù)據(jù)與所存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行類似度對比，并將比對結(jié)果按照相似度進(jìn)行升序或降序排序后，發(fā)送給顯示屏；
物理模型構(gòu)建模塊，物理模型構(gòu)建軟件根據(jù)接收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行車載動力電池物理物理模型的建立；
虛擬參數(shù)作動模塊，用于與物理模型構(gòu)建模塊中的各元素建立關(guān)系后，在指定的范圍內(nèi)對參數(shù)進(jìn)行變動，從而驅(qū)動各種仿真分析方法針對不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解；并用于改變轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)的位置、方向設(shè)置，使數(shù)學(xué)模型運(yùn)動；還用于根據(jù)接收的控制命令進(jìn)行物理模型的分解、切割、放大和縮小；
虛擬參數(shù)模塊，為在所建立的數(shù)學(xué)模型中插入能達(dá)到直接獲取相應(yīng)的結(jié)果或信息目標(biāo)的邏輯單元；
仿真分析模塊，內(nèi)設(shè)各種仿真分析方法和仿真分析算法；
所述虛擬參數(shù)作動模塊通過循環(huán)執(zhí)行仿真分析模塊，將結(jié)果反饋給仿真分析模塊，仿真分析模塊提取結(jié)果，并將結(jié)果發(fā)送到所述虛擬參數(shù)模塊，所述虛擬參數(shù)模塊接收結(jié)果并自動顯示結(jié)果數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊至少包括：
輻射傳感器，用于檢測車載動力電池的發(fā)熱以及放電情況；
濕度傳感器，用于檢測車載動力電池周圍空氣的濕度情況；
電壓采集模塊，用于檢測車載動力電池的輸入電壓和輸出電壓數(shù)據(jù)；
聲與振動傳感模塊，用于進(jìn)行車載動力電池機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及間隙放電的故障情況；
表面電位變化或感應(yīng)電流的檢測模塊，用于進(jìn)行車載動力電池內(nèi)部絕緣的完好程度數(shù)據(jù)；
磁光效應(yīng)檢測模塊，用于車載動力電池電流以及周圍磁場的數(shù)據(jù)的采集；
光彈性效應(yīng)監(jiān)測模塊，用于車載動力電池變形以及周圍環(huán)境壓力的數(shù)據(jù)的采集。
優(yōu)選地，所述預(yù)測分析模塊包括
圖形繪制模塊，用于根據(jù)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)繪制各種曲線圖；
對比分析模塊，將繪制曲線與原實(shí)測曲線進(jìn)行對比分析和預(yù)測，輸出分析預(yù)測結(jié)果；
回歸計(jì)算模塊，用于通過不同函數(shù)對所繪制的曲線進(jìn)行回歸計(jì)算。
優(yōu)選地，所述圖形繪制模塊根據(jù)輸入的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成隨時(shí)間、空間變化的時(shí)空效應(yīng)曲線即時(shí)態(tài)曲線和空間效應(yīng)曲線，所述時(shí)態(tài)曲線顯示了各監(jiān)測點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)或變形移動數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化情況，所述空間效應(yīng)曲線突出了同一時(shí)間不同測點(diǎn)的監(jiān)測結(jié)果隨車載動力電池空間信息的變化規(guī)律。
優(yōu)選地，制動力led顯示駕駛艙內(nèi)顯示采用led數(shù)碼管顯示，可將數(shù)碼管置于儀表盤，以數(shù)字形式向駕駛員反映制動油壓或制動力情況，后窗顯示采用led紅色警示燈柱。
優(yōu)選地，還包括兩個(gè)顯示屏，其中一個(gè)顯示屏用于進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的播放，還用于顯示人機(jī)操作模塊輸入的各種數(shù)據(jù)以及整個(gè)監(jiān)測過程中需要顯示的數(shù)據(jù)，并基于檢測到的數(shù)據(jù)輸出表征車載動力電池情況的二維結(jié)果圖、三維結(jié)果圖；另一個(gè)顯示屏用于進(jìn)行物理模型的顯示和整個(gè)仿真分析過程的顯示。
優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊采用zigbee自組網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
優(yōu)選地，還包括
制熱裝置，用于根據(jù)中央控制器輸出的命令對車載動力電池內(nèi)的進(jìn)行加熱；
制冷裝置，用于根據(jù)中央控制器輸出的命令對車載動力電池內(nèi)進(jìn)行制冷；
通風(fēng)裝置，用于根據(jù)中央處理器輸出的命令啟動對車載動力電池內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)；
報(bào)警裝置，用于根據(jù)中央處理器輸出的命令發(fā)出報(bào)警。
本發(fā)明的測試系統(tǒng)中通過輻射傳感器、濕度傳感器、電壓采集模塊、聲與振動傳感模塊、表面電位變化或感應(yīng)電流的檢測模塊、磁光效應(yīng)檢測模塊、光彈性效應(yīng)監(jiān)測模塊實(shí)現(xiàn)了車載動力電池基本情況數(shù)據(jù)的采集，并通過預(yù)測分析模塊進(jìn)行了車載動力電池情況以及未來發(fā)展情況的預(yù)測；每個(gè)命令在確認(rèn)輸出前均需先進(jìn)行控制命令的預(yù)覽，從而很好的避免了控制命令輸出的錯(cuò)誤，也使得每個(gè)控制命令均具有可視性；實(shí)現(xiàn)了車載動力電池通過物理模型的構(gòu)建，以及自定義的虛擬作動模塊、虛擬參數(shù)模塊、仿真分析模塊的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了車載動力電池基本情況數(shù)據(jù)的仿真分析，實(shí)現(xiàn)了維修方案或應(yīng)急措施的仿真實(shí)施，大大延長了車載動力電池的使用壽命。
附圖說明
圖1本發(fā)明實(shí)施例一種電動汽車動力系統(tǒng)的測試系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電動汽車動力系統(tǒng)的測試系統(tǒng)，包括
人機(jī)操作模塊，用于輸入控制命令，并將輸入的控制命令輸入到數(shù)據(jù)挖掘模塊；用于輸入數(shù)據(jù)調(diào)用命令；
制動踏板，用于將駕駛員的制動意圖輸入中央處理器；
制動踏板位移的傳感器，用于獲取制動踏板踩下時(shí)駕駛員所踩踏的行程，從而判斷其駕駛意圖，進(jìn)而驅(qū)動相應(yīng)的電機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的制動力；
加速度/速度傳感器，安裝在汽車內(nèi)，用于采集汽車的加速度值/速度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到中央處理器；
油門防誤踩模塊，通過位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器分別收集各自數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚砥?，中央處理器通過預(yù)設(shè)的算法進(jìn)行評估分析判斷，得出是否是誤踩油門的結(jié)論，從而發(fā)出相應(yīng)指令到限電模塊和剎車輔助機(jī)構(gòu)；
制動力大小警示模塊，通過電壓傳感器采集的電壓信號經(jīng)過數(shù)模器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入到中央處理器，由中央處理器控制制動力led顯示；所述制動力led顯示駕駛艙內(nèi)顯示采用led數(shù)碼管顯示，可將數(shù)碼管置于儀表盤，以數(shù)字形式向駕駛員反映制動油壓或制動力情況，后窗顯示采用led紅色警示燈柱。
數(shù)據(jù)采集模塊，用于進(jìn)行車載動力電池基本情況數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送到中央處理器、預(yù)測分析模塊和專家評估模塊；具體的，至少包括：
輻射傳感器，用于檢測車載動力電池的發(fā)熱以及放電情況；
濕度傳感器，用于檢測車載動力電池周圍空氣的濕度情況；
電壓采集模塊，用于檢測車載動力電池的輸入電壓和輸出電壓數(shù)據(jù)；
聲與振動傳感模塊，用于進(jìn)行車載動力電池機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及間隙放電的故障情況；
表面電位變化或感應(yīng)電流的檢測模塊，用于進(jìn)行車載動力電池內(nèi)部絕緣的完好程度數(shù)據(jù)；
磁光效應(yīng)檢測模塊，用于車載動力電池電流以及周圍磁場的數(shù)據(jù)的采集；
光彈性效應(yīng)監(jiān)測模塊，用于車載動力電池變形以及周圍環(huán)境壓力的數(shù)據(jù)的采集。
所述數(shù)據(jù)傳輸模塊采用zigbee自組網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
中央控制器，用于接收位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)，并將接收到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理模型構(gòu)建模塊所能識別的數(shù)據(jù)發(fā)送到物理模型構(gòu)建模塊，用于接收人機(jī)操作模塊所輸入的控制命令，并將輸入的控制命令發(fā)送到控制命令預(yù)覽模塊；用于接收控制命令預(yù)覽模塊輸入的數(shù)據(jù)，將確認(rèn)的控制命令發(fā)送到相應(yīng)的部件；還用于用戶的注冊、權(quán)限的管理以及密碼的修改；
限電模塊，用于根據(jù)中央處理器的控制命令進(jìn)行車載動力電池電量供給的分配；
控制命令預(yù)覽模塊，用于接收中央處理器所發(fā)送的控制命令進(jìn)行控制命令的模擬展示，并將展示的過程發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示，同時(shí)用于控制命令的確認(rèn)或取消；
預(yù)測分析模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的算法對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算評估，得出動力電池情況評估結(jié)果，并將所得動力電池情況評估結(jié)果發(fā)送到顯示屏進(jìn)行顯示，發(fā)送到對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行儲存；具體的，所述預(yù)測分析模塊包括
圖形繪制模塊，用于根據(jù)所述監(jiān)測數(shù)據(jù)繪制各種曲線圖；
對比分析模塊，將繪制曲線與原實(shí)測曲線進(jìn)行對比分析和預(yù)測，輸出分析預(yù)測結(jié)果；
回歸計(jì)算模塊，用于通過不同函數(shù)對所繪制的曲線進(jìn)行回歸計(jì)算；
所述圖形繪制模塊根據(jù)輸入的監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成隨時(shí)間、空間變化的時(shí)空效應(yīng)曲線即時(shí)態(tài)曲線和空間效應(yīng)曲線，所述時(shí)態(tài)曲線顯示了各監(jiān)測點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)或變形移動數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化情況，所述空間效應(yīng)曲線突出了同一時(shí)間不同測點(diǎn)的監(jiān)測結(jié)果隨車載動力電池空間信息的變化規(guī)律。
專家評估模塊，用于儲存各類典型的車載動力電池基本情況數(shù)據(jù)以及其所可能帶來的安全隱患情況，用于將接收到的數(shù)據(jù)采集模塊所采集到的數(shù)據(jù)與所存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行類似度對比，并將比對結(jié)果按照相似度進(jìn)行升序或降序排序后，發(fā)送給顯示屏；
物理模型構(gòu)建模塊，物理模型構(gòu)建軟件根據(jù)接收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行車載動力電池物理物理模型的建立；
虛擬參數(shù)作動模塊，用于與物理模型構(gòu)建模塊中的各元素建立關(guān)系后，在指定的范圍內(nèi)對參數(shù)進(jìn)行變動，從而驅(qū)動各種仿真分析方法針對不同的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算求解；并用于改變轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)的位置、方向設(shè)置，使數(shù)學(xué)模型運(yùn)動；還用于根據(jù)接收的控制命令進(jìn)行物理模型的分解、切割、放大和縮??；
虛擬參數(shù)模塊，為在所建立的數(shù)學(xué)模型中插入能達(dá)到直接獲取相應(yīng)的結(jié)果或信息目標(biāo)的邏輯單元；比如虛擬輻射傳感器、虛擬濕度傳感器、虛擬電壓采集模塊、虛擬聲與振動傳感模塊、虛擬表面電位變化或感應(yīng)電流的檢測模塊、虛擬磁光效應(yīng)檢測模塊；
仿真分析模塊，內(nèi)設(shè)各種仿真分析方法和仿真分析算法；
所述虛擬參數(shù)作動模塊通過循環(huán)執(zhí)行仿真分析模塊，將結(jié)果反饋給仿真分析模塊，仿真分析模塊提取結(jié)果，并將結(jié)果發(fā)送到所述虛擬參數(shù)模塊，所述虛擬參數(shù)模塊接收結(jié)果并自動顯示結(jié)果數(shù)據(jù)。
還包括兩個(gè)顯示屏，其中一個(gè)顯示屏用于進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的播放，還用于顯示人機(jī)操作模塊輸入的各種數(shù)據(jù)以及整個(gè)監(jiān)測過程中需要顯示的數(shù)據(jù)，并基于檢測到的數(shù)據(jù)輸出表征車載動力電池情況的二維結(jié)果圖、三維結(jié)果圖；另一個(gè)顯示屏用于進(jìn)行物理模型的顯示和整個(gè)仿真分析過程的顯示。
制熱裝置，用于根據(jù)中央控制器輸出的命令對車載動力電池內(nèi)的進(jìn)行加熱；
制冷裝置，用于根據(jù)中央控制器輸出的命令對車載動力電池內(nèi)進(jìn)行制冷；
通風(fēng)裝置，用于根據(jù)中央處理器輸出的命令啟動對車載動力電池內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)；
報(bào)警裝置，用于根據(jù)中央處理器輸出的命令發(fā)出報(bào)警。
所述設(shè)計(jì)變量、設(shè)計(jì)目標(biāo)以及設(shè)計(jì)約束與仿真分析模塊中相關(guān)元素有著直接或間接的對應(yīng)關(guān)系，從而可以建立起元素間的對應(yīng)關(guān)系，從而打破兩模塊間的隔閡，并可以驅(qū)動起仿真分析模塊，并從中直接得到想要的數(shù)據(jù)，從而大大的提升效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量。
所述仿真分析模塊內(nèi)設(shè)有element：廣義單元為仿真分析的真實(shí)對象；property：特性為一些分析對象上靜態(tài)的共用屬性信息；load：載荷為加載在這些分析載荷上外部影響因素或條件；analysis：分析為各類具體的仿真分析方法和評估方法；result：計(jì)算得到的數(shù)據(jù)以及基于數(shù)據(jù)處理的表格、云圖、報(bào)告；variable：設(shè)計(jì)變量是模型中可變量的標(biāo)識；target：設(shè)計(jì)目標(biāo)是最終用于衡量模型的好壞或合理性的指標(biāo)或指標(biāo)的處理結(jié)果；constraint：設(shè)計(jì)約束是系統(tǒng)在考慮優(yōu)化時(shí)需要遵守的規(guī)則；optalgorithm：優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是各類進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體算法；optresult：優(yōu)化結(jié)果通過優(yōu)化計(jì)算得到的設(shè)計(jì)變量的最優(yōu)取值。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。