CN104407234B - 电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置及其方法，主要由底盘测功机（1），无线测距部件（2），移动小车部件（3），电磁辐射测量部件（4），主机（5）和信息处理平台（6）组成,所述信息处理平台分别与无线测距部件、电磁辐射测量部件及移动小车部件连接，电磁辐射测量部件与测距信号接收器固连并安置于移动小车部件上的伸缩杆上，移动小车部件主要由小车主体、控制单元及伸缩杆组成，控制单元根据信息处理平台的要求分别控制移动小车部件的运动、停止和伸缩杆的伸缩，测距信号接收器的坐标与电磁辐射测量部件的坐标相同。本发明的测量结果符合实际工况，功能多样，能实现自动化、全方位测量且本发明的位置测量没有累积误差。

Description

电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置及方法

技术领域

本发明涉及电驱动汽车性能测试的装置及方法，具体涉及电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置及方法。

背景技术

近年来，由于国家政策的支持和电动汽车具有低能耗、低污染等优势，电动汽车被认为是解决能源问题和环境问题的有效途径之一，能实现汽车产业的可持续发展。与传统的汽车相比，电动汽车用到了更多的电气电子设备。大规模电气电子设备的应用势必带来一个共性的问题，即电气电子设备的电磁辐射。电场和磁场的交互变化产生电磁波，电磁波向空中发射或泄露形成电磁辐射。电动汽车的发电机、驱动电机、大功率的逆变器件等都会产生电磁辐射。这些电磁辐射会影响电气系统的正常运行，不但影响电动汽车的运行安全性，还影响其周围的一些电气设备的正常工作，甚至还影响人体健康。因此，电动汽车的电磁辐射测试是其性能评价中至关重要的内容。

现在，包括国家标准在内的各种标准法规中对汽车的电磁辐射测试方法绝大多数是针对传统的内燃机汽车，如汽油车和柴油车，针对电动汽车的还很少。在测量方法上完全依照内燃机汽车的工作特性而制定的测试方法已经不适用于电动汽车的电磁辐射测量的要求。在电动汽车的电磁辐射测量方法方面，虽然有一些针对电磁兼容的测试装置与方法，但是测试环境要求苛刻，与汽车实际运行环境差异较大，其设备笨重，电磁辐射测试十分不方便、工作量大。

发明内容

本发明所要解决的目的在于，解决现有技术的对环境要求苛刻、设备笨重、工作量大等问题，提供一种电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置及方法，从电动汽车车外电磁辐射三维场的角度来全面评价一辆电动汽车的性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置及其方法，所述的电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置主要由底盘测功机，无线测距部件，移动小车部件，电磁辐射测量部件，主机和信息处理平台组成,

所述信息处理平台安装于移动小车部件上，信息处理平台分别与无线测距部件、电磁辐射测量部件及移动小车部件连接，所述的电磁辐射测量部件与测距信号接收器固连并安置于移动小车部件上的伸缩杆上，

所述的移动小车部件主要由小车主体、控制单元以及伸缩杆组成，信息处理平台与控制单元连接，所述的控制单元根据信息处理平台的要求分别控制移动小车部件的运动、停止和伸缩杆的伸缩，

所述测距信号接收器的坐标与电磁辐射测量部件的坐标相同，测距信号接收器、电磁辐射测量部件与伸缩杆的伸缩轴线分别有一水平距离。

进一步，所述的无线测距部件由测距信号发射器与测距信号接收器组成，所述的测距信号发射器至少有3个，分别由支撑杆支撑，并且与底盘测功机的相对位置固定。

进一步，所述的测距信号发射器为超声波发射器件，所述的测距信号接收器为超声波接收器件。

一种电动汽车车外电磁辐射的自动测量方法，包括如下步骤：

S1、将电动汽车置于底盘测功机上，并使其以预定的状态在底盘测功机上模拟道路工况进行运转；

S2、测距信号发射器向移动小车部件承载的测距信号接收器发射测距信号，测距信号接收器将距离信息传至信息处理平台，信息处理平台计算出测距信号接收器的坐标并与主机设定的位置坐标比对，并不断调整移动小车部件的位置，直至测得的测距信号接收器的坐标与设定坐标一致；

S3、移动小车部件停止并关闭无线测距部件，开启电磁辐射测量部件测量设定坐标位置的电磁辐射，然后将数据传至信息处理平台并保存下来，至此，设定坐标位置的电磁辐射测量完毕；

S4、移动小车部件载着测距信号接收器和电磁辐射测量部件向主机设定的下一位置移动，重复步骤S2、S3，直至完成测量目标，最终将保存的数据输入主机进行后续的分析。

进一步，步骤S1中所述的底盘测功机置于开阔场地，并与测距信号发射器的相对位置固定。

进一步，步骤S2中所述的测距信号发射器与测距信号接收器的系统时间同步，测距信号发射器以周期T在每周期开始时发射一定时长t的脉冲测距信号脉冲，测距信号接收器接收到信号时的系统时间就是测距信号在空中的传播时间；用该系统时间乘以测距信号在空气中的传播速度就得到测距信号发射器与测距信号接收器之间的距离。

进一步，步骤S2中所述信息处理平台利用无线测距部件测得的距离信息计算得出测距信号接收器的实际坐标。

再进一步，步骤S3中，在测量开始前，主机将测量方案导入信息处理平台中，待测量结束后，将测量结果从信息处理平台导入主机。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明的测量结果符合实际工况。由于测量装置本身产生的电磁干扰较小，电动汽车模拟道路工况运转，从而使得测量结果与电动汽车在实际使用情况下的电磁辐射相一致。

（2）本发明功能多样。不仅能够测量整车的电磁辐射，还可以在电动汽车产品的研发早期对核心部件的电磁辐射进行测量分析。这不仅大大缩短了产品开发周期和费用，而且能确保产品的电磁辐射在研发阶段就得到有效的控制。

（3）本发明能实现自动化测量。在测量的过程中只需将事先分析的准备测量的点的信息输入主机5，然后就由移动小车部件3自动运行进行电磁辐射的测量，操作简便，测量过程中无需人工干预。

（4）本发明能实现全方位测量。因为测距信号接收器23与电磁辐射测量部件4的位置不在伸缩杆33的伸缩轴线上，它们之间有一水平距离。这样，通过适当改变伸缩杆33的形状就可以测量到包括车顶、车底在内的电动汽车周围的电磁辐射。

（5）本发明的位置测量没有累积误差。移动小车部件3每从一个位置移动到下一个位置都会获得新的方向信息，从而消除了定位过程中的累积误差。

附图说明

图1为本发明提供的电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置的组成示意图，

图2为本测量装置的移动部分的示意图。

其中，1为底盘测功机，2为无线测距部件，3为移动小车部件，4为电磁辐射测量部件，5为主机， 6为信息处理平台，7为电动汽车，21为测距信号发射器，22为支撑杆，23为测距信号接收器，31为小车主体，32为控制单元33为伸缩杆，211为测距信号发射器1，212为测距信号发射器2，213为测距信号发射器 3，214为测距信号发射器4，221为支撑杆1，222为支撑杆2，223为支撑杆3，224为支撑杆4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行描述。

以下结合附图1、2及较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

一种电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置，如图1、2所示，所述的电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置主要由底盘测功机1，无线测距部件2，移动小车部件3，电磁辐射测量部件4，主机5和信息处理平台6组成,

所述信息处理平台6安装于移动小车部件3上，信息处理平台6分别与无线测距部件2、电磁辐射测量部件4及移动小车部件3连接，所述的电磁辐射测量部件4与测距信号接收器23固连并安置于移动小车部件3上的伸缩杆33上，

所述的移动小车部件3主要由小车主体31、控制单元32以及伸缩杆33组成，信息处理平台6与控制单元32连接，所述的控制单元32根据信息处理平台6的要求分别控制移动小车部件3的运动、停止和伸缩杆33的伸缩，

所述测距信号接收器23的坐标与电磁辐射测量部件4的坐标相同，测距信号接收器23、电磁辐射测量部件4与伸缩杆33的伸缩轴线分别有一水平距离。

所述的无线测距部件2由测距信号发射器21与测距信号接收器23组成，所述的测距信号发射器21至少有3个，分别由支撑杆22支撑，并且与底盘测功机1的相对位置固定。

所述的测距信号发射器21为超声波发射器件，所述的测距信号接收器23）为超声波接收器件。

一种电动汽车车外电磁辐射的自动测量方法，包括如下步骤：

S1、将电动汽车7置于底盘测功机1上，并使其以预定的状态在底盘测功机1上模拟道路工况进行运转；

S2、测距信号发射器21向移动小车部件3承载的测距信号接收器23发射测距信号，测距信号接收器23将距离信息传至信息处理平台6，信息处理平台6计算出测距信号接收器23的坐标并与主机5设定的位置坐标比对，并不断调整移动小车部件3的位置，直至测得的测距信号接收器23的坐标与设定坐标一致；

S3、移动小车部件3停止并关闭无线测距部件2，开启电磁辐射测量部件4测量设定坐标位置的电磁辐射，然后将数据传至信息处理平台6并保存下来，至此，设定坐标位置的电磁辐射测量完毕；

S4、移动小车部件3载着测距信号接收器23和电磁辐射测量部件4向主机5设定的下一位置移动，重复步骤S2、S3，直至完成测量目标，最终将保存的数据输入主机5进行后续的分析。

步骤S1中所述的底盘测功机1置于开阔场地，并与测距信号发射器21的相对位置固定。

步骤S2中所述的测距信号发射器21与测距信号接收器23的系统时间同步，测距信号发射器21以周期T在每周期开始时发射一定时长t的脉冲测距信号，测距信号接收器23接收到信号时的系统时间就是测距信号在空中的传播时间；用该系统时间乘以测距信号在空气中的传播速度就得到测距信号发射器21与测距信号接收器23之间的距离。

步骤S2中所述信息处理平台6利用无线测距部件2测得的距离信息计算得出测距信号接收器23的实际坐标。

步骤S3中，在测量开始前，主机5将测量方案导入信息处理平台6中，待测量结束后，将测量结果从信息处理平台6导入主机5。

在一个实施例中，本发明提供的电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置主要由底盘测功机1，无线测距部件2，移动小车部件3，电磁辐射测量部件4，主机5和信息处理平台6组成。

所述信息处理平台6分别与测距信号接收器23、电磁辐射测量部件4、移动小车部件3的控制单元32连接，所述的电磁辐射测量部件4与测距信号接收器23固连并安置于移动小车部件3上，信息处理平台6安装于移动小车部件3上。

其中，移动小车部件3主要由小车主体31、控制单元32以及伸缩杆33组成。所述的信息处理平台6、控制单元32与伸缩杆33安装于小车主体31的上方；所述的控制单元32根据信息处理平台6的要求分别控制移动小车部件3的运动、停止和伸缩杆33的伸缩。移动小车部件3上的伸缩杆33上安装测距信号接收器23与电磁辐射测量部件4，二者连接在一起，所以，测距信号接收器23的坐标即电磁辐射测量部件4的坐标；而且它们的位置不在伸缩杆33的伸缩轴线上，之间有一水平距离。

其中，无线测距部件2由测距信号发射器21与测距信号接收器23组成。所述的测距信号发射器21至少有3个，分别由支撑杆22支撑，并且与底盘测功机1的相对位置固定；测距信号接收器23安装于移动小车部件3的伸缩杆33上；所述的测距信号发射器21为超声波发射器件，所述的测距信号接收器23为超声波接收器件。

具体实例请参阅图1、图2所示，本发明提供的一套电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置，包括底盘测功机1，测距信号发射器一211，测距信号发射器二212，测距信号发射器三213，测距信号发射器四214，支撑杆一221、支撑杆二222，支撑杆三223，支撑杆四224，测距信号接收器23，移动小车部件3，电磁辐射测量部件4，主机5、信息处理平台6和电动汽车7。支撑杆一221支撑测距信号发射器一211，支撑杆二222支撑测距信号发射器二212，支撑杆三223支撑测距信号发射器三213，支撑杆四224支撑测距信号发射器四214，而且4个支撑杆（221、222、223、224）竖于测试场，与底盘测功机1相对位置不变。其中，测距信号发射器21和支撑杆22的个数是由电动汽车7的大小、欲测点的分布结合支撑杆22的位置和高度来确定，本实例中为4个。这样，就保证了至少有3个测距信号发射器21发射的信号能够直接到达测量范围内的任意点，进而利用三点交汇的方法计算出该点的坐标。对于有4个测距信号能直接到达的点，则通过最小二乘法计算该点坐标，以提高测量精度。

请参阅图1所示，本发明提供的电动汽车车外电磁辐射的自动测量方法，其实现方法如下：

S1、将电动汽车7置于底盘测功机1上,并使其以预定的状态在底盘测功机1上模拟道路工况进行运转；

S2、从测距信号发射器21向移动小车部件3承载的测距信号接收器23发射信号，测距信号接收器23将其获得的距离信息传至信息处理平台6，由信息处理平台6计算出测距信号接收器23的坐标并与主机5设定的位置坐标比对,不断调整移动小车部件3位置坐标，直至测得坐标与设定坐标一致;

S3、移动小车部件3停止并关闭无线测距部件2，开启电磁辐射测量部件4测量该处的电磁辐射，然后将数据传至信息处理平台6,保存下来，以供后续分析使用,至此，该位置处的电磁辐射测量完毕；

S4、移动小车部件3载着测距信号接收器23和电磁辐射测量部件4向主机5设定的下一位置移动，重复步骤S2、S3，直至完成测量目标，最终将保存的数据输入主机5进行后续的分析。

本发明所述电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置伸缩杆33的形状本例中取为L形，但不仅限于L形，还可以取为其他形状，如圆弧形等。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明的测量结果符合实际工况。由于测量装置本身产生的电磁干扰较小，电动汽车模拟道路工况运转，从而使得测量结果与电动汽车在实际使用情况下的电磁辐射相一致。

（2）本发明功能多样。不仅能够测量整车的电磁辐射，还可以在电动汽车产品的研发早期对核心部件的电磁辐射进行测量分析。这不仅大大缩短了产品开发周期和费用，而且能确保产品的电磁辐射在研发阶段就得到有效的控制。

（3）本发明能实现自动化测量。在测量的过程中只需将事先分析的准备测量的点的信息输入主机5，然后就由移动小车部件3自动运行进行电磁辐射的测量，操作简便，测量过程中无需人工干预。

（4）本发明能实现全方位测量。因为测距信号接收器23与电磁辐射测量部件4的位置不在伸缩杆33的伸缩轴线上，它们之间有一水平距离。这样，通过适当改变伸缩杆33的形状就可以测量到包括车顶、车底在内的电动汽车周围的电磁辐射。

（5）本发明的位置测量没有累积误差。移动小车部件3每从一个位置移动到下一个位置都会获得新的方向信息，从而消除了定位过程中的累积误差。

需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形均落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置，其特征在于：所述的电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置主要由底盘测功机（1），无线测距部件（2），移动小车部件（3），电磁辐射测量部件（4），主机（5）和信息处理平台（6）组成,

所述信息处理平台（6）安装于移动小车部件（3）上，信息处理平台（6）分别与无线测距部件（2）、电磁辐射测量部件（4）及移动小车部件（3）连接，所述的电磁辐射测量部件（4）与无线测距部件(2)中的测距信号接收器(23)固连并安置于移动小车部件（3）上的伸缩杆（33）上，

所述的移动小车部件（3）主要由小车主体（31）、控制单元（32）以及伸缩杆（33）组成，信息处理平台（6）与控制单元（32）连接，所述的控制单元（32）根据信息处理平台（6）的要求分别控制移动小车部件（3）的运动、停止和伸缩杆（33）的伸缩，

所述测距信号接收器（23）的坐标与电磁辐射测量部件（4）的坐标相同，测距信号接收器（23）、电磁辐射测量部件（4）与伸缩杆（33）的伸缩轴线分别有一水平距离。

2.根据权利要求1所述的电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置，其特征在于：所述的无线测距部件（2）由测距信号发射器（21）与测距信号接收器（23）组成，所述的测距信号发射器（21）至少有3个，分别由支撑杆（22）支撑，并且与底盘测功机（1）的相对位置固定。

3.根据权利要求2所述的电动汽车车外电磁辐射的自动测量装置，其特征在于：所述的测距信号发射器（21）为超声波发射器件，所述的测距信号接收器（23）为超声波接收器件。

4.一种电动汽车车外电磁辐射的自动测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、将电动汽车（7）置于底盘测功机（1）上，并使其以预定的状态在底盘测功机（1）上模拟道路工况进行运转；

S2、测距信号发射器（21）向移动小车部件（3）承载的测距信号接收器（23）发射测距信号，测距信号接收器（23）将距离信息传至信息处理平台（6），信息处理平台（6）计算出测距信号接收器（23）的坐标并与主机（5）设定的位置坐标比对，并不断调整移动小车部件（3）的位置，直至测得的测距信号接收器（23）的坐标与设定坐标一致；

S3、移动小车部件(3)停止并关闭无线测距部件(2)中的测距信号发射器(21)与测距信号接收器(23)，开启电磁辐射测量部件（4）测量设定坐标位置的电磁辐射，然后将数据传至信息处理平台（6）并保存下来，至此，设定坐标位置的电磁辐射测量完毕；

S4、移动小车部件（3）载着测距信号接收器（23）和电磁辐射测量部件（4）向主机（5）设定的下一位置移动，重复步骤S2、S3，直至完成测量目标，最终将保存的数据输入主机（5）进行后续的分析。

5.根据权利要求4所述的电动汽车车外电磁辐射的自动测量方法，其特征在于：步骤S1中所述的底盘测功机（1）置于开阔场地，并与测距信号发射器（21）的相对位置固定。

6.根据权利要求5所述的电动汽车车外电磁辐射的自动测量方法，其特征在于：步骤S2中所述的测距信号发射器（21）与测距信号接收器（23）的系统时间同步，测距信号发射器（21）以周期T在每周期开始时发射一定时长t的脉冲测距信号，测距信号接收器（23）接收到信号时的系统时间就是测距信号在空中的传播时间；用该系统时间乘以测距信号在空气中的传播速度就得到测距信号发射器（21）与测距信号接收器（23）之间的距离。

7.根据权利要求6所述的电动汽车车外电磁辐射的自动测量方法，其特征在于：步骤S2中所述信息处理平台（6）利用无线测距部件（2）测得的距离信息计算得出测距信号接收器（23）的实际坐标。

8.根据权利要求7所述的电动汽车车外电磁辐射的自动测量方法，其特征在于：步骤S3中，在测量开始前，主机（5）将测量方案导入信息处理平台（6）中，待测量结束后，将测量结果从信息处理平台（6）导入主机（5）。