CN103529328A - 一种电磁干扰测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁干扰测试装置及方法，通过转矩信号传输CAN模块将控制器发送的转矩信号传输至电机控制器，电机控制器根据接收到的转矩信号控制负载驱动电机的转速，使负载驱动电机工作在适当的工作状态，从而使测试接收机接收电机控制器在低压电源端形成的传导干扰值，以及电机控制器在接收天线所在位置形成的辐射干扰值。本发明通过测试接收机接收电机控制器的传导干扰值以及辐射干扰值，为技术人员解决电机控制器等强干扰器件的干扰特性在混合动力汽车运行中造成的问题提供了技术条件。

Description

一种电磁干扰测试装置及方法

技术领域

本发明涉及电磁干扰测试领域，尤其涉及一种电磁干扰测试装置及方法。

背景技术

混合动力汽车具有节能、环保的优点，在目前纯电动汽车受制于续航能力差和成本高昂的问题的情况下，混合动力汽车的研究与开发受到了国内外的广泛重视。

混合动力汽车的动力系统包括电机控制器、驱动电机和直流变换器DC/DC等器件，这些动力器件具有工作电压/电流高、功率大、开关工作频率高等特点，会形成严重的电磁干扰。动力器件在工作过程中形成的电磁噪声和电磁干扰以传导的形式沿混合动力汽车的电缆和底盘传播，影响汽车上电气设备和控制系统的正常工作。另外，高频传导骚扰会向空间辐射电磁能量，使混合动力汽车很难满足相关的电磁兼容标准。

因此，为了降低混合动力汽车上的电磁干扰，必须测试出混合动力汽车上的电机控制器等强干扰器件的干扰特性。而目前行业内还没有相关的测试方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电磁干扰测试装置及方法，以解决现有技术中不能测试混合动力汽车上的电磁干扰的干扰特性的问题，其具体方案如下：

一种电磁干扰测试装置，包括：控制器，与所述控制器相连的转矩信号传输CAN模块，CAN信号接收接口与所述转矩信号传输CAN模块相连的电机控制器，所述电机控制器的接地端接地，与所述电机控制器的直流高压输入端相连的高压动力电池包，测试端口与所述电机控制器的直流低压输入端相连的人工电源网络，与所述电机控制器的交流输出端相连的负载驱动电机，为所述人工电源网络提供电能的蓄电池，接收天线，与所述人工电源网络的测试端口相连、与所述接收天线相连的测试接收机，其中，

所述转矩信号传输CAN模块用于将所述控制器发送的转矩信号通过所述电机控制器的CAN信号接收接口传输至所述电机控制器；

所述电机控制器用于根据接收到的所述转矩信号控制所述负载驱动电机的转速；

所述测试接收机用于获得所述电机控制器的传导干扰值以及辐射干扰值。

进一步的，还包括：设置于所述电机控制器与所述负载驱动电机之间的急停开关，用于在所述负载驱动电机发生故障时，关闭所述负载驱动电机。

进一步的，还包括：设置于所述负载驱动电机外的负载驱动电机屏蔽罩，所述负载驱动电机屏蔽罩接地，用于隔离所述负载驱动电机产生的电磁干扰。

进一步的，还包括：设置于所述高压动力电池包外的高压动力电池包屏蔽罩，所述高压动力电池包屏蔽罩接地，用于隔离所述高压动力电池包产生的电磁干扰。

进一步的，所述电机控制器通过低压连接线缆与人工电源网络连接，

当测试频率小于1GHz的频率时，所述接收天线对准所述低压连接线缆的中心位置；

当测试频率大于1GHz的频率时，所述接收天线对准所述电机控制器的中心位置。

进一步的，所述测试接收机包括一个测试接收机或两个测试接收机：

当所述测试接收机为一个时，所述测试接收机同时获取所述电机控制器在所述直流低压输入端形成的传导干扰值，以及所述电机控制器在所述接收天线所在位置形成的辐射干扰值；

当所述测试接收机为两个时，所述第一测试接收机用于获取所述电机控制器在所述直流低压输入端形成的传导干扰值，所述第二测试接收机用于获取所述电机控制器在所述接收天线所在位置形成的辐射干扰值。

一种电磁干扰测试方法，应用于电磁干扰测试装置，所述测试方法包括：

控制器向转矩信号传输CAN模块传输转矩信号；

所述转矩信号传输CAN模块将接收到的所述转矩信号发送至电机控制器；

所述电机控制器根据所述转矩信号控制负载驱动电机的转速；

测试接收机接收所述电机控制器形成的传导干扰值以及辐射干扰值。

进一步的，还包括：当所述负载驱动电机发生故障时，设置于所述电机控制器与所述负载驱动电机之间的急停开关，关闭所述负载驱动电机。

进一步的，所述电机控制器通过低压连接线缆与人工电源网络连接，

当测试频率小于1GHz的频率时，所述接收天线对准所述低压连接线缆的中心位置，所述测试接收机接收当前接收天线所在位置的辐射干扰值；

当测试频率大于1GHz的频率时，所述接收天线对准所述电机控制器的中心位置，所述测试接收机接收当前接收天线所在位置的辐射干扰值。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例通过转矩信号传输CAN模块将控制器发送的转矩信号传输至电机控制器，电机控制器根据接收到的转矩信号控制负载驱动电机的转速，使负载驱动电机工作在适当的工作状态，从而使测试接收机接收电机控制器在低压电源端形成的传导干扰值，以及电机控制器在接收天线所在位置形成的辐射干扰值。本发明公开的实施例通过测试接收机接收电机控制器的传导干扰值以及辐射干扰值，为技术人员解决电机控制器等强干扰器件的干扰特性在混合动力汽车运行中造成的问题提供了技术条件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种电磁干扰测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种电磁干扰测试装置的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的一种电磁干扰测试装置的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的一种电磁干扰测试装置的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开的电磁干扰测试装置的结构示意图如图1所示，包括：

控制器101，与所述控制器101相连的转矩信号传输CAN模块102，CAN信号接收接口与所述转矩信号传输CAN模块102相连的电机控制器103，所述电机控制器103接地，与所述电机控制器103的直流高压输入端相连的高压动力电池包104，测试端口与所述电机控制器103的直流低压输入端相连的人工电源网络105，与所述电机控制器103的交流输出端相连的负载驱动电机106，为所述人工电源网络提供电能的蓄电池107，接收天线108，与所述人工电源网络105的测试端口相连的、与所述接收天线108相连的测试接收机109。

其中，所述控制器101发送转矩信号至所述转矩信号传输CAN模块102；

所述转矩信号传输CAN模块102将接收到的所述转矩信号发送至所述电机控制器103；

所述电机控制器103根据接收到的所述转矩信号控制所述负载驱动电机106的转速，使所述负载驱动电机106工作在预设的工作状态，其中，所述预设工作状态，即所述电机控制器驱动所述负载驱动电机达到2000rmp的典型工作状态；

所述测试接收机109接收所述电机控制器103的传导干扰值以及辐射干扰值。

所述高压动力电池包104为所述电机控制器103提供电能。所述电机控制器103与所述高压动力电池包104以及所述负载驱动电机106通过高压连接线缆相连接，所述电机控制器103与所述人工电源网络105通过低压连接线缆相连接，所述电机控制器103与所述转矩信号传输CAN模块通过屏蔽线缆相连接。

其中，当测试频率小于1GHz的频率时，所述接收天线对准所述低压连接线缆的中心位置，所述测试接收机109接收电机控制器的辐射干扰值，其中，所述低压连接线缆的中心位置为低压连接线缆长度的中点位置；当测试频率大于1GHz的频率时，所述接收天线对准所述电机控制器的中心位置，所述测试接收机109接收电机控制器的辐射干扰值。

其中，所述人工电源网络105为所述电机控制器提供直流低压电源，人工电源网络105主要用于滤除当供电电源使用稳压电源时产生的电磁干扰的影响，人工电源网络105可以为2个，一个与蓄电池107的负极相连并接地，一个与蓄电池107的正极相连，两个人工电源网络的另一端均与所述电机控制器103的直流低压输入端相连，所述蓄电池107为DC12V蓄电池，所述蓄电池107为两个人工电源网络提供电能。

所述转矩信号传输CAN模块102、电机控制器103、高压动力电池包104、人工电源网络105、负载驱动电机106、蓄电池107均设置在测试桌接地金属平板上，所述测试桌接地金属平板放置在距地900±100mm的位置。

本发明实施例通过转矩信号传输CAN模块将控制器发送的转矩信号传输至电机控制器，电机控制器根据接收到的转矩信号控制负载驱动电机的转速，使负载驱动电机工作在适当的工作状态，从而使测试接收机接收电机控制器在低压电源端形成的传导干扰值，以及电机控制器在接收天线所在位置形成的辐射干扰值。本发明公开的实施例通过测试接收机接收电机控制器的传导干扰值以及辐射干扰值，为技术人员解决电机控制器等强干扰器件的干扰特性在混合动力汽车运行中造成的问题提供了技术条件。

优选的，所述高压动力电池包104外还设置有高压动力电池包屏蔽罩，所述高压动力电池包屏蔽罩接地，用于隔离所述高压动力电池包104所产生的电磁干扰，避免对电机控制器的电磁干扰测量的准确性造成影响。

优选的，所述负载驱动电机106外还设置有负载驱动电机屏蔽罩，所述负载驱动电机屏蔽罩接地，用于隔离所述负载驱动电机106所产生的电磁干扰，避免对电机控制器的电磁干扰测量的准确性造成影响。

本发明实施例公开的一种电磁干扰测试装置的结构示意图如图2所示，包括：

除与实施例一相同的结构外，本实施例所公开的电磁干扰测试装置中的测试接收机为2个测试接收机，所述第一测试接收机109以及第二测试接收机110。

所述第一测试接收机109与所述人工电源网络105的测试端口相连，用于接收所述电机控制器103在所述直流低压输入端形成的传导干扰值；所述第二测试接收机110与所述接收天线108相连，所述第二测试接收机110用于接收所述电机控制器103在接收天线108所在位置处形成的辐射干扰值。

本实施例通过两个测试接收机对传导干扰值以及辐射干扰值分别测量，使测试出的结果不易发生混淆。

另外，当所述测试接收机为1个时，其结构示意图如图1所示，其测试方法有两种：

所述测试接收机对于传导干扰值与辐射干扰值可以分别测量，首先与人工电源网络105的测试端口相连，测试电机控制器在直流低压输入端形成的传导干扰值，测试完传导干扰值后，使测试接收机与接收天线108相连，测试电机控制器在接收天线所在位置形成的辐射干扰值；

所述测试接收机也可以对传导干扰值与辐射干扰值同时测量，测试接收机与人工电源网络105的测试端口以及接收天线108同时相连，同时测试电机控制器在直流低压输入端形成的传导干扰值，以及接收天线所在位置形成的辐射干扰值。

本实施例公开的电磁干扰测试装置，第一测试接收机与第二测试接收机为同一个测试接收机，节省了装置所使用的材料的费用，操作简单方便。

本发明实施例公开的一种电磁干扰测试装置的结构示意图如图3所示，包括：

除与实施例一相同的结构外，还包括：急停开关111。

所述急停开关111设置于所述电机控制器103与所述负载驱动电机106之间。在负载驱动电机106工作时，若负载驱动电机发生故障，如堵转等情况，急停开关111用于关闭所述负载驱动电机106，用来保证电机控制器103以及其它实验设备的安全。

本发明公开的一种电磁干扰测试方法的流程图如图4所示，包括：

步骤S11、控制器向转矩信号传输CAN模块传输转矩信号；

步骤S12、所述转矩信号传输CAN模块将接收到的所述转矩信号发送至电机控制器；

步骤S13、所述电机控制器根据所述转矩信号控制负载驱动电机的转速；

所述高压动力电池包为所述电机控制器提供电能的来源，并且所述电机控制器通过高压连接线缆与所述高压动力电池包以及负载驱动电机相连，所述电机控制器通过低压连接线缆与人工电源网络相连，所述电机控制器通过屏蔽线缆与转矩信号传输CAN模块相连。

所述高压动力电池包外设置高压动力电池包屏蔽罩，用于隔离所述高压动力电池包产生的电磁干扰，避免测试过程中对电机控制器的测量结果的准确性造成影响；所述负载驱动电机外设置有负载驱动电机屏蔽罩，用于隔离所述负载驱动电机产生的电磁干扰，避免测试过程中对电机控制器的测量结果的准确性造成影响。

测试时，将所述转矩信号传输CAN模块、电机控制器、高压动力电池包104、人工电源网络、负载驱动电机、蓄电池均设置在测试桌接地金属平板上，所述测试桌接地金属平板放置在距地900±100mm的位置；高压连接线缆、低压连接线缆以及屏蔽线缆用绝缘泡沫支撑，且与接地金属平板之间的距离为50±5mm。并且，所述测试是在半电波暗室中进行的。

步骤S14、测试接收机接收所述电机控制器形成的传导干扰值以及辐射干扰值。

在传导干扰值测试的过程中，所述人工电源网络与电机控制器之间的低压连接线缆的长度不超过200mm。

在辐射干扰值测试过程中，所述人工电源网络和电机控制器之间的低压连接线缆、负载驱动电机与电机控制器之间的高压连接线缆、转矩信号传输CAN模块与电机控制器之间的屏蔽线缆的长度均为1500±75mm。

并且，在辐射干扰值测试过程中，当测试频率小于1GHz的频率时，所述接收天线对准所述低压连接线缆的中心位置，所述测试接收机接收当前接收天线所在位置的辐射干扰值；当测试频率大于1GHz的频率时，所述接收天线对准所述电机控制器的中心位置，所述测试接收机接收当前接收天线所在位置的辐射干扰值。当所述测试接收机为1个时，其测试方法有2种：

所述测试接收机对于传导干扰值与辐射干扰值可以分别测量，首先与人工电源网络的测试端口相连，测试电机控制器在直流低压输入端形成的传导干扰值，测试完传导干扰值后，使测试接收机与接收天线相连，测试电机控制器在接收天线所在位置形成的辐射干扰值；

所述测试接收机也可以对传导干扰值与辐射干扰值同时测量，测试接收机与人工电源网络的测试端口以及接收天线同时相连，同时测试电机控制器在直流低压输入端形成的传导干扰值，以及接收天线所在位置形成的辐射干扰值。

当所述测试接收机为2个时，所述第一测试接收机与所述人工电源网络的测试端口相连，用于接收所述电机控制器在所述直流低压输入端形成的传导干扰值；所述第二测试接收机与所述接收天线相连，所述第二测试接收机用于接收所述电机控制器在接收天线所在位置处形成的辐射干扰值。

优选的，当所述负载驱动电机发生故障时，设置于所述电机控制器与所述负载驱动电机之间的急停开关，用于关闭所述负载驱动电机，用来保证电机控制器以及其它实验设备的安全。

本发明实施例通过转矩信号传输CAN模块将控制器发送的转矩信号传输至电机控制器，电机控制器根据接收到的转矩信号控制负载驱动电机的转速，使负载驱动电机工作在适当的工作状态，从而使测试接收机接收电机控制器在低压电源端形成的传导干扰值，以及电机控制器在接收天线所在位置形成的辐射干扰值。本发明公开的实施例通过测试接收机接收电机控制器的传导干扰值以及辐射干扰值，为技术人员解决电机控制器等强干扰器件的干扰特性在混合动力汽车运行中造成的问题提供了技术条件。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种电磁干扰测试装置，其特征在于，包括：控制器，与所述控制器相连的转矩信号传输CAN模块，CAN信号接收接口与所述转矩信号传输CAN模块相连的电机控制器，所述电机控制器的接地端接地，与所述电机控制器的直流高压输入端相连的高压动力电池包，测试端口与所述电机控制器的直流低压输入端相连的人工电源网络，与所述电机控制器的交流输出端相连的负载驱动电机，为所述人工电源网络提供电能的蓄电池，接收天线，与所述人工电源网络的测试端口相连、与所述接收天线相连的测试接收机，其中，

所述转矩信号传输CAN模块用于将所述控制器发送的转矩信号通过所述电机控制器的CAN信号接收接口传输至所述电机控制器；

所述电机控制器用于根据接收到的所述转矩信号控制所述负载驱动电机的转速；

所述测试接收机用于获得所述电机控制器的传导干扰值以及辐射干扰值。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：设置于所述电机控制器与所述负载驱动电机之间的急停开关，用于在所述负载驱动电机发生故障时，关闭所述负载驱动电机。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：设置于所述负载驱动电机外的负载驱动电机屏蔽罩，所述负载驱动电机屏蔽罩接地，用于隔离所述负载驱动电机产生的电磁干扰。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：设置于所述高压动力电池包外的高压动力电池包屏蔽罩，所述高压动力电池包屏蔽罩接地，用于隔离所述高压动力电池包产生的电磁干扰。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机控制器通过低压连接线缆与人工电源网络连接，

当测试频率小于1GHz的频率时，所述接收天线对准所述低压连接线缆的中心位置；

当测试频率大于1GHz的频率时，所述接收天线对准所述电机控制器的中心位置。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测试接收机包括一个测试接收机或两个测试接收机：

当所述测试接收机为一个时，所述测试接收机同时获取所述电机控制器在所述直流低压输入端形成的传导干扰值，以及所述电机控制器在所述接收天线所在位置形成的辐射干扰值；

当所述测试接收机为两个时，所述第一测试接收机用于获取所述电机控制器在所述直流低压输入端形成的传导干扰值，所述第二测试接收机用于获取所述电机控制器在所述接收天线所在位置形成的辐射干扰值。

7.一种电磁干扰测试方法，其特征在于，应用于电磁干扰测试装置，所述测试方法包括：

控制器向转矩信号传输CAN模块传输转矩信号；

所述转矩信号传输CAN模块将接收到的所述转矩信号发送至电机控制器；

所述电机控制器根据所述转矩信号控制负载驱动电机的转速；

测试接收机接收所述电机控制器形成的传导干扰值以及辐射干扰值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：当所述负载驱动电机发生故障时，设置于所述电机控制器与所述负载驱动电机之间的急停开关，关闭所述负载驱动电机。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电机控制器通过低压连接线缆与人工电源网络连接，

当测试频率小于1GHz的频率时，所述接收天线对准所述低压连接线缆的中心位置，所述测试接收机接收当前接收天线所在位置的辐射干扰值；

当测试频率大于1GHz的频率时，所述接收天线对准所述电机控制器的中心位置，所述测试接收机接收当前接收天线所在位置的辐射干扰值。

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