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专利号: 202110952364X
申请人: 西华大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于燃料电池汽车动力总成测试平台的失速保护装置,所述燃料电池汽车动力总成测试平台包括动力电池系统、燃料电池系统、DC\DC转换器、被测电机控制器、被测电机、测功电机和测功电机控制系统,燃料电池系统与DC\DC转换器连接,被测电机与测功电机通过联轴器安装在同一轴上,安装被测电机与测功电机的轴上安装有转矩转速传感器,被测电机控制器与被测电机连接,控制被测电机的运动,测功电机控制系统与测功电机连接,将测功电机发出的电力回馈到电网当中,其特征在于该失速保护装置包括失速保护控制器、含备用电源的低压直流电源、第一直流接触器、第二直流接触器、第三直流接触器和母排;

所述含备用电源的低压直流电源分别与第一直流接触器、第二直流接触器、第三直流接触器、失速保护控制器连接,用于在电网有电或停电时为它们提供低压直流电;

所述第一直流接触器与母排和燃料电池汽车动力总成测试平台中的动力电池系统连接,所述第二直流接触器与母排和燃料电池汽车动力总成测试平台中的DC/DC转化器连接,所述第三直流接触器与母排和燃料电池汽车动力总成测试平台中的被测电机控制器连接;

所述失速保护控制器通过信号线分别与含备用电源的低压直流电源及燃料电池汽车动力总成测试平台中的转矩转速传感器、燃料电池系统、被测电机控制器连接,通过三个结构相同的三极管电路分别与所述第一直流接触器、第二直流接触器、第三直流接触器连接,失速保护控制器用于设置判断失速的阈值,采集转矩转速传感器输出的被测电机转速、转矩信号并判断是否达到失速条件,采集含备用电源的低压直流电源输出的电网状态信号,当达到失速条件或电网停电时,控制被测电机控制器将被测电机的转速降至0,控制燃料电池系统停机,控制第一直流接触器、第二直流接触器和第三直流接触器断开。

2.根据权利要求1所述用于燃料电池汽车动力总成测试平台的失速保护装置,其特征在于所述三极管电路由一个三极管和电阻R1、电阻R2、电阻R3组成;所述电阻R1的一端与三极管的集电极连接,另一端与直流接触器的电磁绕组连接;所述电阻R2的一端与三极管的基极连接,另一端与失速保护控制器连接;所述电阻R3的一端与三极管的基极连接,另一端与三极管的发射极连接。

3.根据权利要求1所述用于燃料电池汽车动力总成测试平台的失速保护装置,其特征在于所述失速保护控制器为单片机。

4.一种用于燃料电池汽车动力总成测试平台的失速保护方法,其特征在于使用权利要求1至3中任一权利要求所述失速保护装置,步骤如下:

(1)在失速保护控制器中设置判断失速的转速上升速度阈值和转矩下降速度阈值,并安装采集转矩转速传感器输出的被测电机转速、转矩信号和判断是否达到失速条件的软件,安装采集含备用电源的低压直流电源输出的电网状态信号的软件,以及安装达到失速条件或电网停电时,控制被测电机控制器将被测电机转速降至0,控制燃料电池系统停机,控制第一直流接触器、第二直流接触器和第三直流接触器断开的软件;

(2)电网有电时,电网输出的交流电为含备用电源的低压直流电源提供电能,通过含备用电源的低压直流电源将交流电转化为低压直流电为第一直流接触器、第二直流接触器、第三直流接触器和失速保护控制器供电及向其所含备用电源充电;

失速保护控制器持续采集转矩转速传感器输出的被测电机转速、转矩信号和判断被测电机转速的突升、转矩的突降是否均达到设置的转速上升速度阈值和转矩下降速度阈值,当被测电机转速的突升、转矩的突降均达到设置的转速上升速度阈值和转矩下降速度阈值,失速保护控制器通过信号线同时持续向被测电机控制器发送将被测电机的转速降至0的指令、向燃料电池系统发送停机指令,收到上述指令后,被测电机控制器逐渐降低被测电机的转速,燃料电池系统逐渐降载,当失速保护控制器监测到被测电机转速降至0时,通过三极管电路控制第三直流接触器断开,当失速保护控制器监测到燃料电池系统完全停机时,通过三极管电路控制第一直流接触器、第二直流接触器断开;

(3)当电网停电时,含备用电源的低压直流电源中的备用电源为第一直流接触器、第二直流接触器、第三直流接触器和失速保护控制器供电,失速保护控制器通过信号线同时持续向被测电机控制器发送将被测电机的转速降至0的指令、向燃料电池系统发送停机指令,收到上述指令后,被测电机控制器逐渐降低被测电机的转速,燃料电池系统逐渐降载,当失速保护控制器监测到被测电机转速降至0时,通过三极管电路控制第三直流接触器断开,当失速保护控制器监测到燃料电池系统完全停机时,通过三极管电路控制第一直流接触器、第二直流接触器断开。