CN105606996B - 一种汽车继电器模拟汽车电机负载试验方法 - Google Patents

一种汽车继电器模拟汽车电机负载试验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车继电器模拟汽车电机负载试验方法，采用包括电子负载的试验装置，该电子负载用于模拟汽车电机负载，所述的寿命试验装置还包括电脑+控制+驱动模块、负载电源、线圈电源、第一固态继电器和第二固态继电器，负载电源为电子负载提供所需电压、电流和功率源，电子负载产生模拟汽车电机负载电流波形，并产生负载电流，线圈电源为被测汽车继电器的线圈激励提供能源，电脑+控制+驱动模块存储试验参数和控制时序，并发出指令并协调整个寿命试验工作，所述电脑+控制+驱动模块通过第一固态继电器连接、控制触发所述电子负载，且所述电脑+控制+驱动模块与所述电子负载之间还具有通信链路。

Description

一种汽车继电器模拟汽车电机负载试验方法
技术领域
本发明属于汽车零部件技术领域，特别涉及一种汽车继电器模拟汽车电机负载试验方法。
背景技术
电机在汽车中被应用广泛，如雨刮电机、车窗升降电机。整个汽车生命周期中，电机被频繁使用在启动、堵转停止状态。控制驱动电机的通常都是汽车继电器，由于电机具有电感特性，对于汽车继电器的使用寿命会产生一定影响。因此汽车继电器在汽车电机负载条件下的应用寿命成为其质量的一项重要考核指标。
汽车继电器在汽车电机负载条件下的寿命试验是考核继电器在汽车电机负载条件下应用寿命的一种方法。试验对环境要求包括温度和湿度，对触点容量要求包括电压、电流和功率，对动作次数要求包括动作频率、寿命次数等。
这个试验的关键点在负载，即采用什么形式负载。采用汽车电机作为负载，优点最具真实性最接近实际使用环境。缺点堵转困难、使用寿命短。一般电机负载试验寿命在10万次以上，若采用汽车电机作为负载，在一次频繁启动堵转停止试验周期中需要暂停试验更换汽车电机，对试验结果判定会有影响，通常不采用这种方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车继电器模拟汽车电机负载试验方法-电流波形产生，以解决现有汽车继电器在汽车电机负载条件下的寿命试验模拟电机电流波形问题、对不同试验要求参数的匹配问题。
本发明采用电子负载模拟汽车电机作为负载模拟汽车电机从启动到正常运行、堵转、断电的完整的电流波形。汽车电机在启动瞬间有一个冲击电流(用最大值描述)，随后进入正常运行状态(用稳态值描述)，当发生堵转(用堵转值描述)后马上使电机断电。整个汽车电机电流波形可以分割为若干段，每一段可以用三个参数描述：速率、幅值和时间。所以只要对电流波形进行恰当分段，每一段波形用三个参数进行描述，随后进行合成就可以模拟出汽车电机电流波形。
本发明的技术方案是，一种汽车继电器模拟汽车电机负载试验方法，采用包括电子负载的试验装置，该电子负载用于模拟汽车电机负载，所述的寿命试验装置还包括电脑+控制+驱动模块、负载电源、线圈电源、第一固态继电器和第二固态继电器，其中，
负载电源为电子负载提供所需电压、电流和功率源，
电子负载产生模拟汽车电机负载电流波形，并产生拉载电流，
线圈电源为被测汽车继电器的线圈激励提供能源，
电脑+控制+驱动模块存储试验参数和控制时序，并发出指令并协调整个寿命试验工作，
所述电脑+控制+驱动模块通过第一固态继电器连接、控制触发所述电子负载，且所述电脑+控制+驱动模块与所述电子负载之间还具有通信链路，
所述电脑+控制+驱动模块通过其第一程控端连接负载电源，
所述电脑+控制+驱动模块通过其第二程控端连接线圈电源，
所述电脑+控制+驱动模块通过第二固态继电器连接被测汽车继电器，
所述电子负载具有的功能包括：
1.四种负载模式，恒电流(CC)、恒电压(CV)、恒电阻(CR)和恒功率(CP)；
2.自动负载功能，该功能用于模拟真实带载波形，
允许用户编辑4个序列(波形)文件，每个序列(波形)文件可支持50个单步模拟步骤，
每个模拟步骤中，用户可设置带载模式(恒电流模式)、带载主值(最大值或稳态值)、上升斜率、下降斜率、单步时间和检查内容，
序列(波形)文件运行时，负载按照模拟步骤中的参数执行带载动作，当延时到达，进行规格检查(判断采样电压/采样电流/采样功率是否在范围内)，然后切换至下一步，
所有模拟步骤运行完，负载自动关闭输入，停止测试，给出测试结果，
序列长度为波形总段数、编辑步为某一段波形数、电流设定为某一段波形电流值、上升斜率为某一段波形上升斜率、下降斜率为某一段波形下降斜率、单步延时为某一段波形延时时间；
3.提供多种远程接口方式包括外控、外触发、LAN、RS232；
4. 16位高速ADC精密测量；
试验方法包括将电子负载模拟的汽车电机电流波形分为3段，对每一段波形根据速率、幅值和时间进行取值。
从理论上说电子负载可以模拟汽车电机负载电流波形，在实际操作中存在上升速率、最小响应时间不够，采用本发明技术方案得以解决。
采用电子负载模拟汽车电机作为负载优点有，模拟范围大：电机在不同阶段有不同电流波形，如加载与不加载、新电机与旧电机、环境温度高与低等，只要改变波形参数就能实现；使用寿命长：在整个试验周期不用停机更换负载，确保试验的连续性及试验结果真实性。
附图说明
图1为本发明汽车继电器模拟汽车电机负载试验方法原理框图。
图2是本发明实施例中自动模拟带载波形图。
具体实施方式
图1为一种汽车继电器模拟汽车电机负载试验方法-同步触发原理框图。图中：
负载电源：为试验负载提供所需电压、电流、功率源；
电子负载：产生模拟汽车电机负载电流波形，并产生拉载电流；
线圈电源：为继电器线圈激励提供能源；
继电器：为被试验对象；
U1、U2：为固态继电器，它具有动作速度快、无抖动等优点。分别驱动电子负载加载及被试验继电器按一定通断比周期性工作，直至试验结束；
电脑+控制+驱动：所有试验参数、控制时序等都存于电脑中，并有电脑通过控制器、驱动器向各个部分发出指令并协调整个试验系统工作。
本发明的汽车继电器模拟汽车电机负载试验方法的电流波形产生，主要是对电子负载进行编程产生电流波形序列，如图2，包括以下步骤：
1.对波形进行分段：分3段；
2.对每一段取值：包括速率、幅值和时间；
本发明解决了模拟电机电流波形产生。模拟电机电流波形产生包含二个部分：波形产生和参数匹配。波形产生包含分段及三要素：速率、时间、幅值确定。参数匹配包含不同电机三要素及同一电机在不同阶段三要素确定。

Claims (1)

1.一种汽车继电器模拟汽车电机负载试验方法，其特征在于，采用包括电子负载的试验装置，该电子负载用于模拟汽车电机负载，所述的试验装置还包括电脑+控制+驱动模块、负载电源、线圈电源、第一固态继电器和第二固态继电器，其中，
负载电源为电子负载提供所需电压、电流和功率源，
电子负载产生模拟汽车电机负载电流波形，并产生拉载电流，
线圈电源为被测汽车继电器的线圈激励提供能源，
电脑+控制+驱动模块存储试验参数和控制时序，并发出指令并协调整个寿命试验工作，
所述电脑+控制+驱动模块通过第一固态继电器连接、控制触发所述电子负载，且所述电脑+控制+驱动模块与所述电子负载之间还具有通信链路，
所述电脑+控制+驱动模块通过其第一程控端连接负载电源，
所述电脑+控制+驱动模块通过其第二程控端连接线圈电源，
所述电脑+控制+驱动模块通过第二固态继电器连接被测汽车继电器，
所述电子负载具有的功能包括：
1)四种负载模式，恒电流(CC)、恒电压(CV)、恒电阻(CR)和恒功率(CP)；
2)自动负载功能，该功能用于模拟真实带载波形，
允许用户编辑4个序列波形文件，每个序列波形文件可支持50个单步模拟步骤，
每个模拟步骤中，用户可设置恒电流带载模式、包括最大值或稳态值的带载主值、上升斜率、下降斜率、单步时间和检查内容，
序列波形文件运行时，负载按照模拟步骤中的参数执行带载动作，当延时到达，进行规格检查，判断采样电压/采样电流/采样功率是否在范围内，然后切换至下一步，
所有模拟步骤运行完，负载自动关闭输入，停止测试，给出测试结果，
序列长度为波形总段数、编辑步为某一段波形数、电流设定为某一段波形电流值、上升斜率为某一段波形上升斜率、下降斜率为某一段波形下降斜率、单步延时为某一段波形延时时间；
3)提供多种远程接口方式包括外控、外触发、LAN、RS232；
4)16位高速ADC精密测量；
试验方法包括将电子负载模拟的汽车电机电流波形分为3段，对每一段波形根据速率、幅值和时间进行取值。
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