CN106444726B - 一种电机控制器试验系统及安装调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电机控制器试验系统及安装调节方法，该电机控制器试验系统包括：电机控制器硬件在环测试设备，包括：与多种型号的待测试电机控制器的通信接口相匹配的通讯接口；所述通讯接口包括多个引脚，且每一型号的所述待测试电机控制器的通信接口的其中一个引脚分别与所述通讯接口的其中一个引脚对应设置。本发明对电机控制器硬件在环测试设备的接口进行了改进，匹配了多种类型的电机控制器的功能，使得该电机控制器硬件在环测试设备能够实现对不同型号的电机控制器进行硬件在环测试，实现了测试任务的无缝衔接，不仅大大缩短了测试任务的间隔时间，也节约了采购测试成本的资金。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车电机控制器试验领域，尤其是一种电机控制器试验系统及安装调节方法。
背景技术
新能源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，随着新能源汽车的快速发展，电机及其控制器用于在很多场合辅助发动机或代替发动机提供扭矩，是新能源汽车的核心部件，尤其是电机控制器，决定了电机的输出扭矩和转速。
电机控制器用于根据指令控制电机进行运转，同时起到对电机的保护，因而在整车上市前对电机控制器的测试尤为重要。
不同车型会对应有不同型号的电机控制器，并且，不同厂家生产的电机控制器的功能也不完全相同，在进行电机控制器的硬件在环测试时，由于上述原因，每一种车型的电机控制器需要采购一台对应的电机控制器硬件在环回路测试设备，通常来说，一家汽车生产商所生产制造的汽车的型号都会有多种，由于上述的电机控制器硬件在环回路测试设备无法兼容多种型号的电机控制器的测试，使得测试成本极为昂贵。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种电机控制器测试系统及安装调节方法，用以实现一台电机控制器硬件在环回路测试设备对多种型号的电机控制器的硬件在环测试，降低测试成本，提高对同车型间电机控制器测试的切换效率。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供的电机控制器测试系统，包括：
电机控制器硬件在环测试设备，包括：与多种型号的待测试电机控制器的通信接口相匹配的通讯接口；所述通讯接口包括多个引脚，且每一型号的所述待测试电机控制器的通信接口的其中一个引脚分别与所述通讯接口的其中一个引脚对应设置。
优选地，所述电机控制器硬件在环测试设备还包括：分别与所述通讯接口连接的程控电源、数字信号仿真板卡、模拟信号仿真板卡、电驱动控制仿真板卡、总线信号仿真板卡，以及分别与所述程控电源、所述数字信号仿真板卡、所述模拟信号仿真板卡、所述电驱动控制仿真板卡、所述总线信号仿真板卡连接的工况仿真板卡。
优选地，所述电机控制器测试系统还包括：测试上位机，所述测试上位机与所述工况仿真板卡连接。
优选地所述通讯接口包括：
用于接收所述待测试电机控制器发送的脉冲宽度调制信号的第一引脚，与所述电驱动控制仿真板卡连接；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备的三相电流的第二引脚，与所述电驱动控制仿真板卡连接；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备的母线电压的第三引脚，与所述模拟信号仿真板卡连接；
用于获取所述电机控制器硬件在环测试设备的母线电流的第四引脚，与所述电驱动控制仿真板卡连接；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备的旋转变压器旋变信号的第五引脚，与所述电驱动控制仿真板卡连接；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备输出的互锁信号的第六引脚，与所述数字信号仿真板卡连接；
用于向所述待测试电机控制器供电的第七引脚，与所述程控电源连接；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备启动或关闭信号的第八引脚，与所述总线信号仿真板卡连接；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备的控制器局域网信号的第九引脚，与所述总线信号仿真板卡连接。
优选地，所述第一引脚、所述第二引脚、所述第五引脚和所述第九引脚均为2个。
优选地，所述电驱动控制仿真板卡为永磁同步电驱动控制仿真板卡。
根据本发明的另一方面，本发明实施例还提供了一种采用上述的电机控制器测试系统的安装调节方法，包括：
获取待测试电机控制器的通信接口的引脚类型以及每一类型的所述引脚的数量；
根据所述引脚类型和每一所述引脚类型的数量，确定分别与所述待测试电机控制器和所述电机控制器硬件在环测试设备连接的连接线束的类型，以及对所述电机控制器硬件在环测试设备的电驱动控制仿真板卡的工作参数进行调节。
优选地，所述工作参数包括：所述电驱动控制仿真板卡的d相电感、q相电感、电机磁通、电机极对数、第一旋转变压器极对数、第二旋转变压器极对数、旋转变压器变压比、母线电流传感器特性、第一相电流传感器特性、第二相电压传感器特性。
与现有技术相比，本发明实施例提供的电机控制器测试系统，至少具有以下有益效果：
本发明对电机控制器硬件在环测试设备的接口进行了改进，匹配了多种类型的电机控制器的功能，使得该电机控制器硬件在环测试设备能够实现对不同型号的电机控制器进行硬件在环测试，实现了测试任务的无缝衔接，不仅大大缩短了测试任务的间隔时间，也节约了采购测试成本的资金。
附图说明
图1为本发明第一实施例所述的电机控制器测试系统的结构示意图；
图2为本发明第二实施例所述的电机控制器测试系统的安装调节方法的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
参照图1，本发明实施例提供了一种电机控制器测试系统，包括：
电机控制器硬件在环测试设备1，包括：与多种型号的待测试电机控制器2的通信接口相匹配的通讯接口；所述通讯接口包括多个引脚，且每一型号的所述待测试电机控制器2的通信接口的其中一个引脚分别与所述通讯接口的其中一个引脚对应设置。
通过对电机控制器硬件在环测试设备1的通讯接口进行改进，使得该通讯接口能够与不同类型的待测试电机控制器2的输出接口相匹配，进而达到通过一台电机控制器硬件在环测试设备1实现对多种类型的待测试电机控制器2的硬件在环测试，提高了电机控制器硬件在环测试设备1的兼容性，相对于现有技术中的一台电机控制器硬件在环测试设备1对应于一种类型的待测试电机控制器2来说，大大降低了企业采购测试设备的成本。
优选地，所述电机控制器硬件在环测试设备1还包括：分别与所述通讯接口连接的程控电源11、数字信号仿真板卡12、模拟信号仿真板卡13、电驱动控制仿真板卡14、总线信号仿真板卡15，以及分别与所述程控电源11、所述数字信号仿真板卡12、所述模拟信号仿真板卡13、所述电驱动控制仿真板卡14、所述总线信号仿真板卡15连接的工况仿真板卡16。
优选地，所述电机控制器测试系统还包括：测试上位机3，所述测试上位机3与所述工况仿真板卡16连接。
通过上述的电驱动控制仿真板卡14上的FPGA来配置逆变器和电机模型，逆变器和电机模型是基于FPGA的可配置的模型，已嵌入在电驱动控制仿真板卡14中，无需通过simulink单独搭建，只需要在测试上位机3中通过板卡配置软件进行相关参数配置。具体的，测试上位机3通过因太网与该工况仿真板卡16连接，测试上位机3用于对测试仿真过程的观测，可以进行测试配置和观测，该测试上位机3中包含测试界面软件和板卡配置界面软件
上述的工况仿真板卡16用于模拟除待测试电机控制器2、逆变器和电机以外的整车环境模型，包含附件、整车、道路工况以及电池管理系统和整车控制器。
数字信号仿真板卡12用于模拟产生待测试电机控制器2需要的数字输入信号以及采集待测试电机控制器2发送的数字输出信号。
模拟信号仿真板卡13用于产生待测试电机控制器2需要的模拟输入信号以及采集待测试电机控制器2发送的模拟输出信号。
总线信号仿真板卡15用于模拟CAN报文给待测试电机控制器2以及接收待测试电机控制器2发送的CAN信息。
本实施例中的电动车整车控制器硬件在环测试系统，测试过程中，在测试上位机3中运行测试工程，开始执行下载到工况仿真板卡16中的程序，测试设备给待测试电机控制器2供电，在测试界面中输入已编辑好的测试用例给整车环境模型，虚拟的整车控制器模型通过CAN线向待测试电机控制器2发送需求命令，同时接收待测试电机控制器2反馈的信号数据；待测试电机控制器2根据虚拟整车控制器发送的扭矩指令控制虚拟逆变器和电机模型进行驱动或发电工作，将电机转速、扭矩、输出功率等信号反馈给虚拟整车控制器，完成了整个测试系统的运行过程。
通过上述的电机控制器硬件在环测试设备1，可以模拟出真实的整车运行环境，为待测试电机控制器2的在环测试提供测试条件。
优选地所述通讯接口包括：
用于接收所述待测试电机控制器2发送的脉冲宽度调制信号的第一引脚，与所述电驱动控制仿真板卡14连接；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备1的三相电流的第二引脚，与所述电驱动控制仿真板卡14连接；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备1的母线电压的第三引脚，与所述模拟信号仿真板卡13连接；
用于获取所述电机控制器硬件在环测试设备1的母线电流的第四引脚，与所述电驱动控制仿真板卡14连接；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备1的旋转变压器旋变信号的第五引脚，与所述电驱动控制仿真板卡14连接；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备1输出的互锁信号的第六引脚，与所述数字信号仿真板卡12连接；
用于向所述待测试电机控制器2供电的第七引脚，与所述程控电源11连接；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备1启动或关闭信号的第八引脚，与所述总线信号仿真板卡15连接；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备1的控制器局域网信号的第九引脚，与所述总线信号仿真板卡15连接。
第一引脚在获得待测试电机控制器2发送的脉冲宽度调制信号为待测试电机控制器2输出的控制信号。
总线信号仿真板卡15通过第九引脚模拟整车控制器向待测试电机控制器2输出汽车的需求扭矩信号和需求转速信号，待测试电机控制器2在接收到总线信号仿真板卡15发送的需求信号后，使得待测试电机控制器2的运行模式与真实车辆的运行情况相似。
优选地，所述第一引脚、所述第二引脚、所述第五引脚和所述第九引脚均为2个。
2个第一引脚时考虑到有可能会有双逆变器驱动电机的情况，一个第一引脚传输的一种脉冲宽度调制信号包括6路脉冲宽度调制输出和1路数字地。
2个第二引脚是由于有些车型为了保证相电流采集精度，采用双传感器采集相电流。每组传感器信号包括3路传感器供电输出，3路模拟地，以及3路传感器信号。
2个第九引脚，每个第九引脚传输的信号包括一路CAN高和CAN低信号。一组CAN信号用于硬件在环测试设备仿真新能源控制器，如BMS、VCU等，另一组CAN信号用于仿真底盘和仪表等控制器，如仪表控制器、ESP(电子稳定系统)等。
本发明实施例提供的电机控制器测试系统，通过对电机控制器硬件在环测试设备1的通讯接口进行改进，使得一台电机控制器硬件在环测试设备1可以匹配多种不同型号的待测试电机控制器2的硬件在环测试，降低了企业的测试成本和测试周期。
参照图2，根据本发明的另一方面，本发明第二实施例还提供了一种采用上述的电机控制器测试系统的安装调节方法，包括：
步骤101，获取待测试电机控制器2的通信接口的引脚类型以及每一类型的所述引脚的数量；
步骤102，根据所述引脚类型和每一所述引脚类型的数量，确定分别与所述待测试电机控制器2和所述电机控制器硬件在环测试设备1连接的连接线束的类型，以及对所述电机控制器硬件在环测试设备1的电驱动控制仿真板卡14的工作参数进行调节。
每一种类型的待测试电机控制器2的功能不完全相同，为了保证待测试电机控制器2与电机控制器硬件在环测试设备1能够对接，通过一连接线束来实现，该连接线束有多种类型，每一种类型的连接线束与电机控制器在环测试设备1连接的一端的结构均相同，而与待测试电机控制器2配合的一端则随具体的电机控制器2的结构相同。比如，待测试电机控制器2的类型有10种，相应的，连接线束的类型也为10种。测试人员在安装时，根据具体型号的待测试电机控制器2选择具体的连接线束。
不同型号的待测试电机控制器2对应的电机的工作参数并不相同，由于本发明实施例中的电机控制器硬件在环测试设备1是能够适用于多种型号的待测试电机控制器2，因而，在每一种型号的待测试电机控制器2连接到该测试设备上时，为了保证对待测试电机控制器2的准确测试，在进行测试之前需要根据每一具体型号的待测试电机控制器2对测试设备中的电驱动控制仿真板卡14的工作参数进行调节。
经过进行安装调节后的测试系统，能够提高对待测试电机控制器2的硬件在环测试的测试精度。
且进一步的，本发明第二实施例中，所述工作参数包括：所述电驱动控制仿真板卡14的d相电感、q相电感、电机磁通、电机极对数、第一旋转变压器极对数、第二旋转变压器极对数、旋转变压器变压比、母线电流传感器特性、第一相电流传感器特性、第二相电压传感器特性。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种电机控制器测试系统，其特征在于，包括：
电机控制器硬件在环测试设备，包括：与多种型号的待测试电机控制器的通信接口相匹配的通讯接口；所述通讯接口包括多个引脚，且每一型号的所述待测试电机控制器的通信接口的其中一个引脚分别与所述通讯接口的其中一个引脚对应设置；
其中：所述通讯接口包括：
用于接收所述待测试电机控制器发送的脉冲宽度调制信号的第一引脚；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备的三相电流的第二引脚；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备的母线电压的第三引脚；
用于获取所述电机控制器硬件在环测试设备的母线电流的第四引脚；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备的旋转变压器旋变信号的第五引脚；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备输出的互锁信号的第六引脚；
用于向所述待测试电机控制器供电的第七引脚；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备启动或关闭信号的第八引脚；
用于发送所述电机控制器硬件在环测试设备的控制器局域网信号的第九引脚。
2.根据权利要求1所述的电机控制器测试系统，其特征在于，所述电机控制器硬件在环测试设备还包括：分别与所述通讯接口连接的程控电源、数字信号仿真板卡、模拟信号仿真板卡、电驱动控制仿真板卡、总线信号仿真板卡，以及分别与所述程控电源、所述数字信号仿真板卡、所述模拟信号仿真板卡、所述电驱动控制仿真板卡、所述总线信号仿真板卡连接的工况仿真板卡。
3.根据权利要求2所述的电机控制器测试系统，其特征在于，所述电机控制器测试系统还包括：测试上位机，所述测试上位机与所述工况仿真板卡连接。
4.根据权利要求2所述的电机控制器测试系统，其特征在于，所述第一引脚与所述电驱动控制仿真板卡连接；
所述第二引脚与所述电驱动控制仿真板卡连接；
所述第三引脚与所述模拟信号仿真板卡连接；
所述第四引脚与所述电驱动控制仿真板卡连接；
所述第五引脚与所述电驱动控制仿真板卡连接；
所述第六引脚与所述数字信号仿真板卡连接；
所述第七引脚与所述程控电源连接；
所述第八引脚与所述工况仿真板卡连接；
所述第九引脚与所述总线信号仿真板卡连接。
5.根据权利要求4所述的电机控制器测试系统，其特征在于，所述第一引脚、所述第二引脚、所述第五引脚和所述第九引脚均为2个。
6.一种采用上述权利要求1至5任一项所述的电机控制器测试系统的安装调节方法，其特征在于，包括：
获取待测试电机控制器的通信接口的引脚类型以及每一类型的所述引脚的数量；
根据所述引脚类型和每一所述引脚类型的数量，确定分别与所述待测试电机控制器和所述电机控制器硬件在环测试设备连接的连接线束的类型，以及对所述电机控制器硬件在环测试设备的电驱动控制仿真板卡的工作参数进行调节。
7.根据权利要求6所述的电机控制器测试系统的安装调节方法，其特征在于，所述工作参数包括：所述电驱动控制仿真板卡的d相电感、q相电感、电机磁通、电机极对数、第一旋转变压器极对数、第二旋转变压器极对数、旋转变压器变压比、母线电流传感器特性、第一相电流传感器特性、第二相电压传感器特性。
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