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1、(10)申请公布号 CN 102221463 A (43)申请公布日 2011.10.19 CN 102221463 A *CN102221463A* (21)申请号 201110079766.X (22)申请日 2011.03.31 G01M 15/00(2006.01) (71)申请人 中南大学 地址 410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路 932 号 (72)发明人 刘少军 黄中华 胡琼 刘质 (74)专利代理机构 长沙市融智专利事务所 43114 代理人 邓建辉 (54) 发明名称 油电混合动力系统机电耦合特性测试装置 (57) 摘要 本发明公开了一种油电混合动力系统机电耦 合特性测。
2、试装置， 热机的输出端与第一转矩转速 传感器 (2) 的输入端相连， 第一转矩转速传感器 (2)的输出端与电动机(3)的输入端相连， 电动机 (3) 的输出端与第二转矩转速传感器 (4) 的输入 端相连， 第二转矩转速传感器 (4) 的输出端与加 载器(5)的输入端相连， 第一转矩转速传感器(2) 和第二转矩转速传感器 (4) 的信号输出端与控制 器 (6) 的信号输入端相连， 控制器 (6) 的信号输 出端与热机、 电动机 (3) 和加载器 (5) 的控制端 相连。本发明是一种能获取油电混合动力系统中 柴油机和电动机的机电耦合特性且结构简单、 性 能可靠的油电混合动力系统机电耦合特性测试装 。
3、置。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 CN 102221474 A1/1 页 2 1. 一种油电混合动力系统机电耦合特性测试装置， 包括热机、 电动机 (3) 和加载器 (5)， 其特征在于 ： 所述的热机的输出端与第一转矩转速传感器 (2) 的输入端相连， 所述的 第一转矩转速传感器 (2) 的输出端与所述的电动机 (3) 的输入端相连， 所述的电动机 (3) 的输出端与第二转矩转速传感器 (4) 的输入端相连， 所述的第二转矩转速传感器 (4) 的输 出端与所述的加载器 (5) 的输入端相。
4、连， 所述的第一转矩转速传感器 (2) 和所述的第二转 矩转速传感器 (4) 的信号输出端与控制器 (6) 的信号输入端相连， 所述的控制器 (6) 的信 号输出端与所述的热机、 电动机 (3) 和加载器 (5) 的控制端相连。 2. 根据权利要求 1 所述的油电混合动力系统机电耦合特性测试装置， 其特征在于 ： 所 述的热机的输出轴、 电动机 (3) 的输出轴和加载器 (5) 的输入轴在同一轴线上。 3.根据权利要求1或2所述的油电混合动力系统机电耦合特性测试装置， 其特征在于 ： 所述的加载器 (5) 的输出功率能够调节。 4.根据权利要求1或2所述的油电混合动力系统机电耦合特性测试装置，。
5、 其特征在于 ： 所述的热机为柴油机 (1) 或汽油机。 权 利 要 求 书 CN 102221463 A CN 102221474 A1/2 页 3 油电混合动力系统机电耦合特性测试装置 技术领域 0001 本发明涉及一种油电混合动力系统机电耦合特性测试装置， 特别是涉及一种热机 和电动机组成的混合动力系统机电耦合特性测试装置。 背景技术 0002 在油电混合动力工程机械中， 动力系统通常由热机 ( 柴油机或汽油机 ) 和电动机 组成， 液压执行机构所需要的压力油由热机和电动机共同驱动液压泵产生。柴油机和电动 机的连接方式为共轴输出。电动机的控制策略为 ： 当液压泵所需要的驱动功率大于柴油机。
6、 的输出功率时， 启动电动机辅助柴油机共同拖动液压泵， 以确保柴油机工作在高效经济区。 理论上， 只要设计合理， 热机和电动机的理论输出功率和实际输出功率应该相等。但实际 上， 由于电动机的输出功率与其工作转速是相关的。当热机的工作转速和电动机的工作转 速不一致时， 电动机和热机之间就有可能会产生正向拖动或反向拖动， 其结果就是热机和 电动机的实际输出功率之和小于理论输出功率之和， 同时还有可能引起热机主轴的振动异 常。为了获取混合动力系统中热机和电动机之间的耦合作用机理和规律， 有必要建立一个 油电混合动力系统机电耦合特性测试装置。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是提供一种能获。
7、取油电混合动力系统中柴油机和电 动机的机电耦合特性的油电混合动力系统机电耦合特性测试装置。 0004 为了解决上述技术问题， 本发明提供的油电混合动力系统机电耦合特性测试装 置， 包括热机、 电动机和加载器， 所述的热机的输出端与第一转矩转速传感器的输入端相 连， 所述的第一转矩转速传感器的输出端与所述的电动机的输入端相连， 所述的电动机的 输出端与第二转矩转速传感器的输入端相连， 所述的第二转矩转速传感器的输出端与所述 的加载器的输入端相连， 所述的第一转矩转速传感器和所述的第二转矩转速传感器的信号 输出端与控制器的信号输入端相连， 所述的控制器的信号输出端与所述的热机、 电动机和 加载器的。
8、控制端相连。 0005 所述的热机的输出轴、 电动机的输出轴和加载器的输入轴在同一轴线上。 0006 加载器的输出功率能够调节。 0007 所述的热机为柴油机或汽油机。 0008 采用上述技术方案的油电混合动力系统机电耦合特性测试装置， 热机、 电动机的 启动和停止由控制器控制， 加载器的输出功率由控制器控制。控制器能采集第一转矩转速 传感器和第二转矩转速传感器输出的转速信号和转矩信号。由控制器启动热机、 关闭电动 机， 待热机的输出功率稳定在 PD 后， 控制器启动加载器。控制器把加载器的输出功率固定 至某一设定值 PL(PL PD)， 由此同时， 控制器启动电动机， 控制电动机的理论输出功。
9、率为 PM PL-PD。控制器通过测量第二转矩转速传感器的转速和扭矩获得混合动力系统的实际 输出功率 PR。通过比较 PL 和 PR 即可获得混合动力系统的耦合效率。控制器通过测量第一 说 明 书 CN 102221463 A CN 102221474 A2/2 页 4 转矩转速传感器的转速和扭矩获得热机的实际输出功率 Pd， 通过比较 PD 和 Pd 即可获得电 动机对热机输出功率的耦合作用结果。 本发明可以实现油电混合动力系统中柴油机和电动 机耦合特性的测试， 进而可以为油电混合动力系统设计提供依据。 0009 综上所述， 本发明是一种能获取油电混合动力系统中柴油机和电动机的机电耦合 特性。
10、且结构简单、 性能可靠的油电混合动力系统机电耦合特性测试装置。 附图说明 0010 图 1 是本发明的油电混合动力系统机电耦合特性测试装置示意图。 具体实施方式 0011 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。 0012 参见图 1， 柴油机 1 的输出端与第一转矩转速传感器 2 的输入端相连， 第一转矩转 速传感器 2 的输出端与电动机 3 的输入端相连， 电动机 3 的输出端与第二转矩转速传感器 4 的输入端相连， 第二转矩转速传感器 4 的输出端与加载器 5 的输入端相连， 加载器 5 的输 出功率能够调节， 柴油机 1 的输出轴、 电动机 3 的输出轴和加载器 5 的输入轴在。
11、同一轴线上 第一转矩转速传感器 2 和第二转矩转速传感器 4 的信号输出端与控制器 6 的信号输入端相 连， 控制器 6 的信号输出端与柴油机 1、 电动机 3 和加载器 5 的控制端相连。 0013 参见图 1， 油电混合动力系统机电耦合特性测试方法如下 ： 由控制器 6 启动柴油机 1、 关闭电动机 3， 待柴油机 1 的输出功率稳定在 PD 后， 控制器 6 启动加载器 5。控制器 6 把 加载器 5 的输出功率固定至某一设定值 PL(PL PD)， 由此同时， 控制器 6 启动电动机 3， 控 制电动机 3 的理论输出功率为 PM PL-PD。控制器 6 通过测量第二转矩转速传感器 4 的转 速和扭矩获得混合动力系统的实际输出功率PR。 通过比较PL和PR即可获得混合动力系统 的耦合效率。控制器 6 通过测量第一转矩转速传感器 2 的转速和扭矩获得柴油机 1 的实际 输出功率 Pd， 通过比较 PD 和 Pd 即可获得电动机 3 对柴油机 1 输出功率的耦合作用结果。 0014 可以用汽油机代替柴油机 1。 说 明 书 CN 102221463 A CN 102221474 A1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 102221463 A 。