本系統(tǒng)系按照歐盟標準（BS EN 15194：2009）、國標（GB/T 24156-2009）、(GB/T 24157-2009)、(GB/T 24158-2009)等標準進行設(shè)計。測試操作方便，美觀。測試速度快。適合于電動車廠的型式測試。
一、 電動助力自行車底盤動力機分項表 (復圖示)
序號 | 名稱 | 品牌 | 型號 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 機械臺架 | 威格 | 3000*2000*2600mm | 只 | 1 | |
2 | 轉(zhuǎn)鼓 | 威格 | 鋼制Φ460mm | 只 | 3 | |
3 | 扭矩傳感器及聯(lián)軸器 | 三晶 | JN338-100AE | 只 | 1 | |
4 | 扭矩傳感器及聯(lián)軸器 | 三晶 | JN338-100AE | 只 | 1 | |
5 | 前后輪同步結(jié)構(gòu) | 威格 | 帶輪同步輪 | 套 | 1 | |
6 | 前后輪夾緊結(jié)構(gòu) | 威格 | 非 標 | 套 | 1 | |
7 | 駕駛員模擬質(zhì)量加載 | 威格 | 車把和座鞍 100KG | 套 | 1 | |
8 | 模擬左右剎把氣動剎車結(jié)構(gòu) | 威格 | 質(zhì)量20KG*2 | 套 | 1 | |
9 | 曲柄軸伺服驅(qū)動電機機構(gòu) | 松下 | 伺服電機+減速機+ 聯(lián)軸器 | 套 | 1 | |
10 | 曲柄軸底板三維調(diào)節(jié)機構(gòu) | 威格 | 上下前后左右前后調(diào)節(jié) | 套 | 1 | |
11 | 后軸加載伺服驅(qū)動電機機構(gòu) | 松下 | 伺服電機+磁粉制動器+聯(lián)軸器 | 套 | 1 | |
12 | 氣動元件 | SMC | 氣壓表及￠30氣缸 | 套 | 1 | |
13 | 安全裝置 | 2路偵察 | 套 | 1 | ||
14 | 電源配電柜 | 威格 | 標準柜 | 只 | 1 | |
15 | 直流電源柜 | 威格 | DCS6050 60V,50A | 只 | 1 | |
16 | 系統(tǒng)控制柜 | 威格 | 標準柜 | 只 | 1 | |
17 | 無紙記錄儀 | 盤古 | VX5308 | 只 | 1 | |
18 | 曲柄軸伺服控制器 | 松下 | 2．2KW， | 只 | 1 | |
19 | 后輪負載伺服系統(tǒng) | 松下 | 2．2KW | 套 | 1 | |
20 | 工業(yè)控制計算機及松下PLC采集卡 | 訊研 | 主機、17寸LCD/ HP1020激光打印機 | 套 | 1 | |
21 | 控制軟件及測試軟件 | 威格 | 底盤動力測試 | 個 | 1 |
二、 主控柜：
使用立式柜；內(nèi)置電腦顯示器、工控機、鼠標鍵盤；面板上安裝有單相交流電量表、電源開關(guān)、急停按鈕；內(nèi)部安裝有PLC控制器、直流電參數(shù)測量模塊等。
三、 電源配電柜：
使用立式柜；面板上安裝有三個電壓表，分別為電源配電柜三相進線端A相、B相、C相；內(nèi)部主要安裝有一個2.2kW的松下伺服傳動單元、3kW的伺服驅(qū)動控制器、電抗器、變壓器等。
此柜的主要功能是為曲柄軸加載電機、轉(zhuǎn)鼓加載電機和冷卻風機提供電源，并控制其運動模式等。
四、 直流電源柜：
使用立式柜；面板上安裝有一個直流電壓表和一個直流電流表，主要用于顯示當前直流穩(wěn)壓電源的輸出狀態(tài)。內(nèi)部主要放置有一臺DCS6050/60V，50A的直流穩(wěn)壓電源和一些直流主電路切換器件等。
此柜的主要功能是為測試車體配備外接直流電源代替測試車體之電池包；能夠?qū)崿F(xiàn)電池包和外接直流電源間的切換使用。
五、 測試平臺：
測試平臺上主要安裝有前轉(zhuǎn)鼓、后轉(zhuǎn)鼓、轉(zhuǎn)鼓加載變頻電機、曲柄軸加載電機、2個JN338-200AE轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、1個減速機、若干個光電開關(guān)、冷卻風機等；平臺上配有配重砝碼，分別放置在車輛坐墊、腳踏板、車把處進行模擬駕駛員質(zhì)量；其上還有氣動裝置，用于車輛前后輪剎車；車輛固定裝置、車輪固定裝置，使車輛在測試過程中保持穩(wěn)定，使前后車輪不偏離、不離開轉(zhuǎn)鼓。前后轉(zhuǎn)鼓間有同步帶，可以實現(xiàn)單后轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動加載和前后兩轉(zhuǎn)鼓同時轉(zhuǎn)動加載的功能。
此平臺主要用于放置測試車輛，各種傳感器進行采集和測量測試車輛驅(qū)動輪的輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩；曲柄軸的輸入轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩；監(jiān)察電池包溫度等。測試平臺上的三相伺服電機用于對轉(zhuǎn)鼓加載模擬車輛在道路上行駛時的行駛助力等；松下伺服電機用于對曲柄軸進行加載，模擬駕駛者腳踏動力等。測試臺前立柱處安裝的冷卻風機用于跟蹤車速，給予對應的冷卻風力，防止車輪等溫度過高。
注：機柜尺寸、外形規(guī)格等詳見結(jié)構(gòu)方案！
系統(tǒng)測試項目和測試順序：
各測試項目詳細測試內(nèi)容如下：
1、電源操控：測試內(nèi)容包含前蹬腳蹬、剎車斷電、停止腳蹬、后蹬腳蹬、設(shè)計助力速度。
圖1
試驗方法：
在檢測臺上，可以使電機驅(qū)動的車輪空轉(zhuǎn)和模擬地面行駛來測試。
對曲柄軸加載，模擬騎行者蹬踏腳蹬；只有當腳蹬向前蹬踏時，才提供電力助力，電機具有負載電流或有扭矩輸出到車輪。
當腳蹬向后蹬踏，應該沒有電力助力?；蛟谀_蹬向后蹬踏時，沒有負載電流點或沒有扭矩輸出到車輪上。
試驗車輛在有助力下行駛，系統(tǒng)自動控制氣動裝置使車輛剎車，助力電動裝置將會自動切斷或電流下降直至*斷電。
（以上幾個測試都應該在該試驗車輛斷電速度的90%）
使試驗車輛達到設(shè)計助力速度，此時車輛的電力輸出或助力應逐漸減小直至*斷電。且電力助動的增加與減少應逐漸而平穩(wěn)進行。
在上述測試過程中，系統(tǒng)會自動測試車輛的速度、試驗時間、助力電機的輸入電流或驅(qū)動輪的輸出扭矩、距離等。
2、啟動助力模式（若車輛無此功能或未*則不需要進行此項目的測試）：騎行時、停車時、推行時啟動助力模式。
圖2
試驗方法：
給曲柄軸加載，使試驗車輛達到助力速度的80%，然后卸掉曲柄軸驅(qū)動力，并啟動助力模式，檢測車輛是否能保持6km/h的設(shè)計速度或以下；然后關(guān)閉啟動助力模式，查看車輛速度是否能回0km/h；當車輛停止后再啟動助力模式，確認電流降至相當于或低于無負荷電流點；然后測功機模擬車輛推行時的速度，并啟動助力模式，并保持1分鐘，確認速度等于或低于6km/h。
在上述試驗過程中系統(tǒng)會自動測量測試車輛的速度、試驗時間、助力電機輸入電流或驅(qū)動輪輸出扭矩等。
注：無*或無此功能車輛不需要測量。
3、車速：
圖3
試驗方法：
將試驗車輛置于底盤測功機上，轉(zhuǎn)鼓模擬車輛在道路上的行駛助力，試驗車輛在底盤測功機上以車速運轉(zhuǎn)；直接讀取車速。連續(xù)試驗三次，車速為三次試驗測得車速的平均值。且每次試驗所測得的平均車速的低值和值之差不得大于低值的3%，否則應追加測試次數(shù)，舍去偏散較遠的值。
在上述試驗過程中系統(tǒng)會自動測量測試車輛的速度。
4、啟動性能：測試內(nèi)容包含啟動時間、啟動加速度。
圖4
試驗方法：
將試驗車輛裝夾完成，在0車速的情況下，對曲柄軸施加額定扭矩的力，使試驗車輛進行急加速，并開始計時；同時轉(zhuǎn)鼓測功機0秒延時輸出模擬阻力扭矩，直接讀取行駛30m，100m，200m，400m的時間(距離可設(shè)定)。連續(xù)試驗三次。在此過程中還需記錄車輛達到車速時的時間，記錄為啟動時間。
啟動加速度計算：
根據(jù)上述試驗方法求出測定時間的平均值，用式（1）求出起始點到各標點的加速度，數(shù)值精確到一位小數(shù)。
………………………（1）
式中：
a——加速度，單位m/s²；
S——起點至各標點的距離，單位m；
t——起點至各標點的時間，單位s。
在上述試驗過程中系統(tǒng)會自動測量測試車輛的速度、加速時間、距離等。
5、爬坡性能：定速爬坡、定坡度爬坡。
圖5
試驗方法：
定速爬坡：將試驗車輛置于底盤測功機上，底盤測功機設(shè)定為定速控制模式，讓底盤測功機反帶車輛至設(shè)定車速，車速穩(wěn)定后，對曲柄軸施加額定扭矩的力，使試驗車輛進行急加速，帶試驗車輛再度穩(wěn)定后，記錄試驗車輛輸出的功率，由此輸出功率，按照下列公式計算出此車速下的大爬坡角度。
………………………（2）
………………………（3）
………………（4）
………………（5）
式中：
——前進功率，單位W；
——底盤測功機的模擬負載參數(shù)，單位kg；
——設(shè)定速度，單位km/h；
——急加速時試驗車輛爬坡輸出功率；
——克服下滑功率；
——試驗質(zhì)量，單位kg；
——爬坡角度，單位°；
定坡度爬坡：將底盤測功機依據(jù)爬坡的角度，設(shè)定爬坡負載系數(shù)。試驗車輛起步后，急加速，使試驗車輛車速達到設(shè)定車速以上的穩(wěn)定值。若試驗車輛起步后，在30s內(nèi)無法上升至設(shè)定車速，則停機降低底盤測功機的爬坡負載系數(shù)（即降低爬坡角度）再行試驗。
在上述試驗過程中系統(tǒng)會自動測量測試車輛的功率、車速、負載、坡度、質(zhì)量等。
6、滑行性能：滑行距離。
圖6
試驗方法：
將試驗車輛置于底盤測功機上，轉(zhuǎn)鼓模擬車輛在道路上的行駛阻力；曲柄軸伺服加載電機對試驗車輛曲柄軸進行加載，使試驗車輛在底盤測功機上以設(shè)定速度運行并穩(wěn)定；然后停止曲柄軸加載電機并同時切斷助力電機電源電路，使試驗車輛車輪自由轉(zhuǎn)動，直到車輛因受行駛阻力而停止，測量車輛此段自由滑行的距離即為滑行距離。
在上述試驗過程中系統(tǒng)會自動測量測試車輛的速度、滑行距離。
7、整車效率：
圖7
試驗方法：
將試驗車輛放置在轉(zhuǎn)鼓測試，經(jīng)過一段時間的測試。車輛輸出功率=測試扭矩×測試轉(zhuǎn)速÷9.55+測功機轉(zhuǎn)鼓吸收功率。
輸入功率：是曲柄軸加載在試驗車輛上的功率和直流電源或電瓶輸出功率之和，直流部分的功率由PLC的ad采樣計算得出。
整車效率=試驗車輛輸出功率÷輸入功率×
在上述試驗過程中系統(tǒng)會自動測量測試車輛的輸入功率、輸出功率。
8、續(xù)航里程：
圖8
試驗方法：
蓄電池進行*放電和充電，測量電網(wǎng)消耗的電量
按循環(huán)工況法或等速法進行續(xù)駛里程
再次為動力蓄電池充電到原來存量，測量電網(wǎng)消耗的電量
由續(xù)行里程和再次充電量計算能量消耗。
能量消耗的計算：C=E/D C能量消耗率。E再次充電的電網(wǎng)電量。D是試驗期間的總里程。
續(xù)駛里程與能量消耗率的評定。
公式：當量續(xù)行里程D當量=aD*D工況+（1-aD）D等速
當量能量消耗率：C當量=aC*C工況+（1-aC）C等速
aC取0.6; aD取0.6
試驗終止條件：a）車輛欠壓保護裝置動作。b)等速，行駛速度達不到設(shè)計車速的70%。
在上述試驗過程中系統(tǒng)會自動測量測試車輛的車速、電池包充電電量、行駛距離等。
注：試驗過程中軟件界面及操作詳見軟件方案！
系統(tǒng)測量參數(shù)：
參數(shù) | 轉(zhuǎn)矩 （JN338） | 轉(zhuǎn)速 （JN338） | 電壓 DC | 電流 DC | ||
轉(zhuǎn)鼓 | 曲柄軸 | 轉(zhuǎn)鼓 | 曲柄軸 | |||
量程 | 200N.m | 200N.m | 4000rpm | 4000rpm | 60V | 50A |
精度 | 0.5% | 0.5% | 0.2% | 0.2% | 0.5% | 0.5% |
主要配置：
名稱 | 型號/主要規(guī)格 |
‘轉(zhuǎn)鼓’轉(zhuǎn)矩傳感器 | JN338-100AE/100N.m |
‘曲柄軸’轉(zhuǎn)矩傳感器 | JN338-200AE/200N.m |
‘轉(zhuǎn)鼓’負載電機 | MGME302GGG/3kW松下伺服電機 額定扭矩：28.7N.m/同步轉(zhuǎn)速：750rpm |
‘曲柄軸’加載電機 | MGME302GGG/3kW松下伺服電機 額定扭矩：28.7N.m/額定轉(zhuǎn)速：1000rpm |
‘轉(zhuǎn)鼓’負載伺服控制器 | 松下MFDHTB3A2傳動單元 四象限工作模式 |
‘曲柄軸’伺服控制器 | 松下MFDHTB3A2 |
‘曲柄軸’減速機 | BH150-L1-7-B1-D1-S7 額定輸出扭矩：200N.m；額定輸入轉(zhuǎn)速：3000rpm；減速比：1/7 |
1、光電開關(guān)：光電開關(guān)共設(shè)三處，分別為前、后轉(zhuǎn)鼓及臺架兩側(cè)處。
前、后轉(zhuǎn)鼓處的光電開關(guān)為對射型的光電傳感器，其主要作用在于檢測轉(zhuǎn)鼓上是否放置了被試車輛，并且車輪位置是否正確；當傳感器未檢測到被試車輛的車輪時，系統(tǒng)是不能進行試驗操作的，如果在測試過程中車輛車輪脫離正確位置，系統(tǒng)也將停止測試。
臺架兩側(cè)處的光電開關(guān)為光幕型光電傳感器，其主要作用是在系統(tǒng)進行測試過程中防止現(xiàn)場人員進入測試臺發(fā)生意外；在系統(tǒng)未測試狀態(tài)下，此光幕是不起任何作用的，只有在系統(tǒng)測試過程中才有相應的作用，當觸發(fā)時，系統(tǒng)將停止測試。
2、冷卻風機：主要用于車輪和馬達的散熱之用。
冷卻風機的放置位置暫定于被試車輛的正前方，其工作方式是在車輛進行各種實驗時，自動啟動風機，對車輛車輪等部位進行散熱，當系統(tǒng)停止測試后，風機也將自動停止工作。
3、觸摸屏：主要使客戶在現(xiàn)場測試臺處能實時了解到系統(tǒng)和被試車輛的基本信息。
此兩個儀器安裝在臺架上，觸摸屏上主要的控制是現(xiàn)場裝夾裝置等，并在測試過程中可以對電機電流、電壓等基本信息進行監(jiān)測。
4、電參數(shù)測試方式和技術(shù)參數(shù)
技術(shù)參數(shù)：
測量參數(shù) | 測量范圍 | 測量誤差 | 分辨力 | |
電壓(DC) | ±（0.80～60.0）V | ±（0.4%讀數(shù)+0.1%量程） | 0.01V | |
電流(DC) | ±（0.050～50.00）A | <10A 0.001A ≥10A 0.01A | ||
功率 | U*I | <1000W 0.1W ≥1000W 1W ≥2kW 10W |
注：轉(zhuǎn)換速率：約10次/秒。
如圖1所示，客戶需配備XP1、XP2兩處連接頭以用于電參數(shù)測試，測試方式及電池包與配備直流電源間的切換如圖中所示。
圖1
5、純加速油門：
我們可以提供一個信號接線端子，但其需要的信號類型必須由客戶自己提供（控制油門的電壓信號？0-10V？）
純加速油門的測試由客戶在軟件上自行填寫控制油門的信號強度（如3V?5V?）
6、系統(tǒng)待測量：
待測量 | 單位 |
曲柄軸扭矩 | N.m |
曲柄軸轉(zhuǎn)速 | rpm |
轉(zhuǎn)鼓扭矩 | N.m |
轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速 | rpm |
電機電流 | A |
電機電壓 | V |
時間 | S |
說明：
關(guān)于轉(zhuǎn)換供電模式、測量電參數(shù)的電路，貴方提供的方法和特制電池包組合實施可行，我們將會根據(jù)貴方要求的電路和接線方法進行設(shè)計，在系統(tǒng)測試過程中，如需轉(zhuǎn)換供電模式，則也將根據(jù)貴方要求的類型進行切換電路。
貴方要求的電路和電池包連接方式確認如下：
角度、角速度這兩項的數(shù)據(jù)采集將通過PLC進行，此2項數(shù)據(jù)不會在上位機上實時顯示，只在需要時可以從PLC中調(diào)幾組數(shù)據(jù)出來查看。
轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩這兩項的數(shù)據(jù)將通過上位機板卡類設(shè)備直接采集，并可在上位機上實時顯示數(shù)值。
1、 0～30rpm，每間隔4度取數(shù)據(jù)，共90組數(shù)據(jù)（角度、角速度、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩），誤差≤5%；
2、 30～60rpm，每間隔8度取數(shù)據(jù)，共45組數(shù)據(jù)（角度、角速度、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩），誤差≤5%；
3、 60～90rpm，每間隔12度取數(shù)據(jù)，共30組數(shù)據(jù)（角度、角速度、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩），誤差≤5%；
4、 90～120rpm，每間隔18度取數(shù)據(jù)，共20組數(shù)據(jù)（角度、角速度、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩）
