CN102566568A - 一种电动汽车电机控制器智能测试系统及测试方法 - Google Patents

一种电动汽车电机控制器智能测试系统及测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电动汽车电机控制器智能测试系统，包括低压程控电源、高压程控电源、示波器及探头、旋转变压器、伺服电机系统、温度传感器模拟装置、电机控制器测试台、测试电机以及PC机。本发明中的测试系统操和测试方法操作简单，人为测试干扰因素少，测试准确度高，测试速度快效率高，满足电机控制器批量生产的需求。

Description

一种电动汽车电机控制器智能测试系统及测试方法
技术领域
本发明涉及一种汽车电机控制器智能测试系统及测试方法，尤其是涉及一种电动汽车电机控制器智能测试系统及测试方法。 
背景技术
电动汽车被广泛认为是解决汽车尾气污染和石油能源短缺等问题的主要途径之一，随着电动汽车的快速发展，对其核心零部件的产品性能、一致性和可靠性要求也越来越重要。
电机控制器作为电动汽车动力总成的控制单元，它的产品性能将直接影响整车的性能指标，目前，对电机控制器的下线检测一般采用一套电驱动台架测试系统，这种测试系统结构复杂，体积庞大，测试不方便，人为测试因素较多，效率不高，只适合在开发阶段采用，不适合在电机控制器的批量生产中使用。 
发明内容
本发明设计了一种电动汽车电机控制器智能测试系统及测试方法，其解决的技术问题是现有电动汽车电机控制器智能测试系统存在结构复杂、体积庞大、测试不方便、人为测试因素较多、效率不高以及只适合在开发阶段采用，不适合在电机控制器的批量生产中使用等缺陷。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 
一种电动汽车电机控制器智能测试系统，包括低压程控电源、高压程控电源、示波器及探头、旋转变压器、伺服电机系统、温度传感器模拟装置、电机控制器测试台、测试电机以及PC机，其特征在于：电动汽车电机控制器放置在电机控制器测试台上，电机控制器测试台上的插件1、插件2以及插件3与电动汽车电机控制器连接，低压程控电源和高压程控电源均通过通讯接口与PC机相连，低压程控电源通过线缆与电机控制器测试台插件1相连，高压程控电源通过高压线缆与电机控制器测试台插件2相连，温度传感器模拟装置和旋转变压器分别通过信号线束与电机控制器测试台插件1相连，测试电机通过高压电缆与电机控制器测试台插件3相连，测试电机的位置、温度信号通过信号线束与电机控制器测试台插件1相连，PC机通过CAN通讯口与电机控制器测试台插件1相连，示波器的两个探头分别连在CAN_H和CAN_L线束上用于检测CAN信号电平，示波器通过USB接口与PC机相连，旋转变压器与伺服电机系统中的伺服电机同轴安装，伺服电机控制系统通过CAN通讯口与PC机相连。 
进一步，PC机的输出设备包括显示器和/或打印机。
进一步，温度传感器模拟装置为一精密电阻，精密电阻通过信号线束和插件1与电机控制器相连。
一种电动汽车电机控制器智能测试系统的测试方法， PC机依次执行以下测试程序项：电机控制器工作电流测试、电机控制器CAN电平测试、电机温度采集电路测试、旋转变压器位置解码电路测试、高压电路电压采集电路测试以及IGBT驱动模块测试；任何一测试程序项测试通过后，电动汽车电机控制器智能测试系统将执行下一测试程序项或将显示测试完成；否则，该项测试程序项未通过，PC机的输出设备显示电机控制器不合格，并退出测试程序。
进一步，所述电机控制器工作电流测试程序项中，PC机通过GPIO通讯接口给低压程控电源指令，让低压程控电源输出12V电压或符合测试要求的低电压；同时，低压程控电源把输出的电流负载反馈给PC机，PC机将该输出的电流值与存储在PC机里的电机控制器正常工作电流范围值相比较，如果测试值在正常工作电流范围值内，则该项测试程序项通过。
进一步，所述电机控制器CAN电平测试程序项中，PC机通过USB通讯接口给示波器采集CAN电平电压指令，示波器通过探头采集CAN线（包括CAN_H和CAN_L）的信号电平并反馈给PC机，PC机将测试电压值与存储在PC机里的电机控制器正常工作CAN电平电压范围值相比较，如果测试值在正常电压范围值内，则该项测试程序项通过。
进一步，所述电机温度采集电路测试程序项中，温度传感器模拟装置即精密电阻通过信号线束和插件1与电机控制器相连，电机控制器中的温度采集电路将精密电阻阻值解码成对应的温度，然后通过CAN通讯接口反馈给PC机；PC机将测试温度值与存储在PC机里的电机控制器正常解码的温度范围值相比较，如果测试值在正常温度范围值内，则该项测试程序项通过。
进一步，所述旋转变压器解码电路测试程序项中，PC机通过CAN通讯接口给伺服电机发出转速指令，伺服电机得到转速指令后开始工作，由于旋转变压器与伺服电机为同轴连接，所以旋转变压器也开始同相旋转，旋转变压器信号线束通过插件1与电机控制器相连，电机控制器中的旋转变压器解码电路将解码后的信号处理为转速信号，然后通过CAN通讯接口反馈给PC机，PC机将测试转速值与存储在PC机里的伺服电机正常转速范围值相比较，如果测试值在正常转速范围值内，则该项测试程序项通过。
进一步，所述高压电路电压采集测试程序项中，PC机通过GPIO通讯接口给高压程控电源指令，让高压程控电源输出电机控制器工作的高压电源，电机控制器中的高压采集电路将电压采集信号通过CAN通讯接口反馈给PC机，PC机将测试电压值与存储在PC机里的电机控制器正常工作高压范围值相比较，如果测试值在正常高压范围值内，则该项测试程序项通过。
进一步，所述IGBT驱动模块测试程序项中，PC机通过CAN通讯接口给电机控制器工作使能和转速指令；此时，如果电机控制器控制测试电机正常工作，且通过CAN通讯反馈回来的电机温度、电机转速以及高压信号值均在PC机里的电机控制器正常工作设定的测试值范围内，则该项测试程序项通过，电机控制器测试完成。
该电动汽车电机控制器智能测试系统及测试方法与传统电动汽车电机控制器智能测试系统及测试方法相比，具有以下有益效果：
本发明中的测试系统操和测试方法操作简单，人为测试干扰因素少，测试准确度高，测试速度快效率高，满足电机控制器批量生产的需求。
附图说明
图1：本发明电动汽车电机控制器智能测试系统连接示意图；
图2：本发明电动汽车电机控制器智能测试系统测试方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合图1和图2，对本发明做进一步说明：
如图1所示，本发明测试系统主要包括低压程控电源、高压程控电源、示波器及探头、旋转变压器、伺服电机系统、温度传感器模拟装置、电机控制器测试台、测试电机、PC机、显示器、打印机。低压程控电源和高压程控电源均通过GPIO通讯接口与PC机相连，通过PC机可控制它们的输出电压，并反馈输出电流。旋转变压器与伺服电机同轴安装，伺服电机控制系统通过CAN通讯口与PC机相连，PC机可控制伺服电机的运行参数。低压程控电源通过线缆与电机控制器测试台插件1相连，高压程控电源通过高压线缆与电机控制器测试台插件2相连，温度传感器模拟装置、旋转变压器通过信号线束与电机控制器测试台插件1相连，测试电机A、B、C三相通过高压电缆与电机控制器测试台插件3相连，电机位置、温度信号通过信号线束与电机控制器测试台插件1相连，PC机通过CAN通讯口与电机控制器测试台插件1相连。示波器2个探头分别连在CAN_H和CAN_L线束上用于检测CAN信号电平，示波器通过USB接口与PC机相连，将采集的信号反馈给PC机。PC机通过线缆与显示器相连，通过USB通讯接口与打印机相连。
如图2所示，本发明测试系统的测试流程为：首先将被测电机控制器放于电机控制器测试台上，安装好插件1、2、3，按下测试按钮，智能测试系统开始执行测试程序，测试检验流程如下：
1、电机控制器工作电流测试；
PC机通过GPIO通讯接口给低压程控电源指令，让其输出12V电源，同时，低压程控电源把输出的电流负载反馈给PC机，PC机将该电流值与存储在PC机里的电机控制器正常工作电流范围值相比较，如果测试值在正常工作电流范围值内，则该项测试通过，系统执行下一步测试内容，否则，该项测试未通过，显示器显示电机控制器不合格，系统退出测试程序。
2、电机控制器CAN电平测试；
PC机通过USB通讯接口给示波器采集CAN电平电压指令，示波器通过探头采集CAN线（包括CAN_H和CAN_L）的信号电平并反馈给PC机，PC机将测试电压值与存储在PC机里的电机控制器正常工作CAN电平电压范围值相比较，如果测试值在正常电压范围值内，则该项测试通过，系统执行下一步测试内容，否则，该项测试未通过，显示器显示电机控制器不合格，系统退出测试程序。
3、电机温度采集电路测试；
温度传感器模拟装置为一精密电阻，本发明实施例中选用1%精度的电阻，阻值为10K欧，该精密电阻通过信号线束和插件1与电机控制器相连，电机控制器中的温度采集电路将该阻值解码成对应的温度，然后通过CAN通讯接口反馈给PC机。PC机将测试温度值与存储在PC机里的电机控制器正常解码的温度范围值相比较，如果测试值在正常温度范围值内，则该项测试通过，系统执行下一步测试内容，否则，该项测试未通过，显示器显示电机控制器不合格，系统退出测试程序。
4、旋转变压器解码电路测试；
PC机通过CAN通讯接口给伺服电机转速指令，本发明实施例中转速指令为顺时针转速1000rpm，伺服电机得到转速输入指令后开始工作，由于旋转变压器与伺服电机为同轴连接，所以旋转变压器也开始顺时针旋转，转速1000rpm，旋转变压器信号线束通过插件1与电机控制器相连，电机控制器中的旋转变压器解码电路将解码后的信号处理为转速信号，然后通过CAN通讯接口反馈给PC机。PC机将测试转速值与存储在PC机里的伺服电机正常转速范围值相比较，如果测试值在正常转速范围值内，则该项测试通过，系统执行下一步测试内容，否则，该项测试未通过，显示器显示电机控制器不合格，系统退出测试程序。
5、高压电路电压采集测试；
PC机通过GPIO通讯接口给高压程控电源指令，让其输出电机控制器工作的高压电源，本发明实施例中高压电源为336V，电机控制器中的高压采集电路将电压采集信号通过CAN通讯接口反馈给PC机。PC机将测试电压值与存储在PC机里的电机控制器正常工作高压范围值相比较，如果测试值在正常高压范围值内，则该项测试通过，系统执行下一步测试内容，否则，该项测试未通过，显示器显示电机控制器不合格，系统退出测试程序。
6、IGBT驱动模块测试；
PC机通过CAN通讯接口给电机控制器工作使能和转速指令，此时，如果电机控制器控制测试电机正常工作，且通过CAN通讯反馈回来的电机温度、电机转速、高压信号值均在PC机里的电机控制器正常工作设定的测试值范围内，则该项测试通过，电机控制器测试完成，测试结果合格。否则，该项测试未通过，显示器显示电机控制器不合格，系统退出测试程序。
当以上测试项目均完成且通过后，显示器显示电机控制器测试合格，PC机给打印机发出指令打印测试报告，一台电机控制器的测试工作完成。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动汽车电机控制器智能测试系统，包括低压程控电源、高压程控电源、示波器及探头、旋转变压器、伺服电机系统、温度传感器模拟装置、电机控制器测试台、测试电机以及PC机，其特征在于：电动汽车电机控制器放置在电机控制器测试台上，电机控制器测试台上的插件1、插件2以及插件3与电动汽车电机控制器连接，低压程控电源和高压程控电源均通过通讯接口与PC机相连，低压程控电源通过线缆与电机控制器测试台插件1相连，高压程控电源通过高压线缆与电机控制器测试台插件2相连，温度传感器模拟装置和旋转变压器分别通过信号线束与电机控制器测试台插件1相连，测试电机通过高压电缆与电机控制器测试台插件3相连，测试电机的位置、温度信号通过信号线束与电机控制器测试台插件1相连，PC机通过CAN通讯口与电机控制器测试台插件1相连，示波器的两个探头分别连在CAN_H和CAN_L线束上用于检测CAN信号电平，示波器通过USB接口与PC机相连，旋转变压器与伺服电机系统中的伺服电机同轴安装，伺服电机控制系统通过CAN通讯口与PC机相连。
2.根据权利要求1所述电动汽车电机控制器智能测试系统，其特征在于：PC机的输出设备包括显示器和/或打印机。
3.根据权利要求1所述电动汽车电机控制器智能测试系统，其特征在于：温度传感器模拟装置为一精密电阻，精密电阻通过信号线束和插件1与电机控制器相连。
4.一种权利要求1至3任何一项所述电动汽车电机控制器智能测试系统的测试方法，其特征在于：PC机依次执行以下测试程序项：电机控制器工作电流测试、电机控制器CAN电平测试、电机温度采集电路测试、旋转变压器位置解码电路测试、高压电路电压采集电路测试以及IGBT驱动模块测试；
任何一测试程序项测试通过后，电动汽车电机控制器智能测试系统将执行下一测试程序项或将显示测试完成；
否则，该项测试程序项未通过，PC机的输出设备显示电机控制器不合格，并退出测试程序。
5.根据权利要求4所述测试方法，其特征在于：所述电机控制器工作电流测试程序项中，PC机通过GPIO通讯接口给低压程控电源指令，让低压程控电源输出12V电压或符合测试要求的低电压；同时，低压程控电源把输出的电流负载反馈给PC机，PC机将该输出的电流值与存储在PC机里的电机控制器正常工作电流范围值相比较，如果测试值在正常工作电流范围值内，则该项测试程序项通过。
6.根据权利要求4所述测试方法，其特征在于：所述电机控制器CAN电平测试程序项中，PC机通过USB通讯接口给示波器采集CAN电平电压指令，示波器通过探头采集CAN线（包括CAN_H和CAN_L）的信号电平并反馈给PC机，PC机将测试电压值与存储在PC机里的电机控制器正常工作CAN电平电压范围值相比较，如果测试值在正常电压范围值内，则该项测试程序项通过。
7.根据权利要求4所述测试方法，其特征在于：所述电机温度采集电路测试程序项中，温度传感器模拟装置即精密电阻通过信号线束和插件1与电机控制器相连，电机控制器中的温度采集电路将精密电阻阻值解码成对应的温度，然后通过CAN通讯接口反馈给PC机；PC机将测试温度值与存储在PC机里的电机控制器正常解码的温度范围值相比较，如果测试值在正常温度范围值内，则该项测试程序项通过。
8.根据权利要求4所述测试方法，其特征在于：所述旋转变压器解码电路测试程序项中，PC机通过CAN通讯接口给伺服电机发出转速指令，伺服电机得到转速指令后开始工作，由于旋转变压器与伺服电机为同轴连接，所以旋转变压器也开始同相旋转，旋转变压器信号线束通过插件1与电机控制器相连，电机控制器中的旋转变压器解码电路将解码后的信号处理为转速信号，然后通过CAN通讯接口反馈给PC机，PC机将测试转速值与存储在PC机里的伺服电机正常转速范围值相比较，如果测试值在正常转速范围值内，则该项测试程序项通过。
9.根据权利要求4至8中任何一项所述测试方法，其特征在于：所述高压电路电压采集测试程序项中，PC机通过GPIO通讯接口给高压程控电源指令，让高压程控电源输出电机控制器工作的高压电源，电机控制器中的高压采集电路将电压采集信号通过CAN通讯接口反馈给PC机，PC机将测试电压值与存储在PC机里的电机控制器正常工作高压范围值相比较，如果测试值在正常高压范围值内，则该项测试程序项通过。
10.根据权利要求4至9中任何一项所述测试方法，其特征在于：所述IGBT驱动模块测试程序项中，PC机通过CAN通讯接口给电机控制器工作使能和转速指令；此时，如果电机控制器控制测试电机正常工作，且通过CAN通讯反馈回来的电机温度、电机转速以及高压信号值均在PC机里的电机控制器正常工作设定的测试值范围内，则该项测试程序项通过，电机控制器测试完成。
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