电动汽车电机驱动系统教学实验平台设计

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1、电动汽车电机驱动系统教学实验平台设计　　摘要教学实验设备是培养学生实践能力和创新能力的物质基础，是专业课程体系建设的重要环节。针对电动汽车驱动技术相关课程的教学需求，以测试评价电机驱动系统的整体性能为目标，围绕实验所需测试项目，提出电动汽车电机驱动系统教学实验平台的总体方案，为学生实践能力和创新能力的培养提供设备保障。　　关键词电动汽车；电机驱动系统；教学实验平台　　中图分类号：G642文献标识码：B　　文章编号：1671-489X（2016）20-0050-03　　AbstractTeachinge

2、xperimentalequipmentisthematerialbasistoculturepracticalabilityandcreativeabilityofstudents，andtheim-portantlinkofprofessionalcurriculumsystemconstruction.Accor-dingtotheteachingexperimentaldemandofElectricvehicledrivetechnology-relatedcourses，basedonth

3、etargettotestevaluationfortheoverallperformanceofthemotordrivesystem，aroundthetestprojectofExperimentsneeded，thegeneralschemeofelectricvehiclemotordrivesystemteachingexperimentplatformisproposed.AnditisanequipmentguaranteefortrainingPracticalabilityandc

4、reativeabilityofstudents.　　Keywordselectricvehicle；motordrivesystem；teaching7experi-mentplatform　　1前言　　发展电动汽车已经上升为国家战略。科技部明确提出，到2020年建立起完善的电动汽车动力系统科技体系和产业链，实现各类电动汽车的产业化，促进新能源汽车战略新兴产业进入快速成长期。　　战略性新兴产业的快速发展给专业技术人才的培养提出新的要求[1-2]，为适应社会对电动汽车专业高素质、应用型技术人才的需求，

5、南京航空航天大学金城学院车辆工程系在车辆工程专业的基础上拓展了电动汽车专业方向，并加强了专业教学实验设备的建设。电机驱动系统是电动汽车的“三横”技术体系之一，是电动汽车的“心脏”，其性能的提高是电动汽车发展的关键。电动汽车电机驱动系统教学实验平台能够测试评价电动汽车电机驱动系统的整体性能，为电动汽车驱动技术相关课程实验提供设备保障，同时支撑相关领域的科学研究。　　2电动汽车电机驱动系统　　电动汽车电机驱动系统是一个复杂的非线性系统，包括电动机、逆变器、控制器、电池组和DC-DC变换器，拓扑结构如图1所

6、示。电池组提供电能，由控制器控制逆变器驱动电动机，DC-DC变换器可以将电池组的电压稳定在一个相对较高的值上，从而提高电动机的驱动性能。7　　优化电动汽车电机驱动系统的拓扑结构，选用高比功率的电动机，改进电动机的控制算法，这些是提高电动汽车电机驱动系统性能的主要方法，均是围绕提高电机驱动系统的效率展开的。因此，如何精确测试电机驱动系统的效率，成为电动汽车设计人员关心的问题。电动汽车电机驱动系统教学实验平台正是围绕电机驱动系统的效率测试设计开发的。　　3教学实验需求　　针对电动汽车驱动技术相关课程的教学

7、实验需求，教学实验平台应能够测试评价电动汽车电机驱动系统的稳态性能和动态性能，以支撑开展以下实验项目，具有综合性和创新性的实验项目能有效培养学生的实践能力和创新能力[3]。　　电动汽车驱动系统稳态测试实验稳态测试实验是指被测电机在给定的转速、转矩条件下，测试电机相关工作参数，计算系统效率，评价系统性能。　　实验需要选取相应的稳态测试点，教学实验中测试点不宜过多，因此，根据电动汽车驱动系统的运行状况，选取有限的稳态测试点。在高功率区，驱动系统效率变化较小，可采用较大的间隔选取稳态测试点；在轻负载区，驱动

8、系统的效率变化较大，需采用较小的间隔选取稳态测试点[4]。转矩测试点包括1、5、10、20、50、75、100、125、150、200，单位为Nm；转速测试点包括200、500、750、1000、1500、2000、2500、3000、4000、5000、6000、8000，单位为rpm。　　电动汽车驱动系统行驶工况测试实验行驶工况对于电动汽车的性能参数具有决定性意义，电动汽车实际行驶中性能参数的评价依赖于具体的行驶工况。行驶工况测试实验是指利用教学实验