CN112925294A - 电机控制器测试方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机控制器测试方法、装置、设备及存储介质，所述方法通过在电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过电机控制器将高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；控制上位机对电动数据和发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理；能够模拟真实电机在同等条件下的工作状态，提高了电机控制器开发过程中数据的准确性和试验效率。
Description
技术领域
本发明涉及电机测试技术领域，尤其涉及一种电机控制器测试方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前一般车用电机控制器测试是在电机性能台架上进行，真实电机通过测功机工作来检测控制器的性能及采集相应数据及安全性能测试；这种试验方法台架设备造价高、周期长及占地大等局限，并且难以模拟出更多自由度负载，每个项目电机控制器开发测试都需要相应的陪试电机配合测试，电机及电机控制器的问题会交叉影响，易产生检测缺陷及电磁干扰等隐患，需要通过大量的验证试验；另外电机系统测试系统台架的保护不够完善，早期开发阶段某项目若有多台试验样品，易出现样件一致性问题；而且实际项目开发过程中新电机开发进度与控制器开发经常出现进度不同步的情况，电机样品等待时间长，导致电机控制器前瞻性开发项目拖延严重，造成电机控制器研发周期增长及投入资源增加等问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电机控制器测试方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中电机控制器交叉影响，容易产生检测缺陷及电磁干扰等隐患，增加了研发周期和投入资源成本的技术问题。
第一方面，本发明提供一种电机控制器测试方法，所述电机控制器测试方法包括以下步骤：
当电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；
当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；
控制上位机对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理。
可选地，所述当电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据，包括：
当电机控制器处于电动状态时，电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电；
通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在电动状态的反电动势和阻抗；
通过功率计采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据作为电动数据并反馈。
可选地，所述当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据，包括：
当电机控制器处于发电状态时，电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电；
通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在发电状态的反电动势和阻抗；
通过功率计采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据作为发电数据并反馈。
可选地，所述通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在电动状态的反电动势和阻抗之后，所述电机控制器测试方法还包括：
通过旋变模拟器模拟电机位置、角度、速度和力矩，以实现电机控制器对电机的闭环控制。
可选地，所述当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据之前，所述电机控制测试方法还包括：
通过控制器散热装置为所述电机控制器散热，通过程控电源为所述电机控制器提供弱电。
可选地，所述当电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据之前，所述电机控制器测试方法还包括：
在电机控制器转速信号正常时，连接三相线和直流母线，给定所述电机控制器预设电压参数、预设转速参数和预设扭矩参数；
通过示波器显示当前三相线波形，并通过功率计记录当前三相电流；
在所述当前三相线波形和所述当前三相电流正常时，允许对电机控制器进行测试。
第二方面，为实现上述目的，本发明还提出一种电机控制器测试装置，所述电机控制器测试装置包括：
电池模拟器、电机模拟器、电机控制器及上位机；其中，
当所述电机控制器处于电动状态时，所述电池模拟器，用于将电网供电逆变成高压直流电；
所述电机控制器，用于将高压直流电逆变为三相电，通过所述三相电驱动所述电机模拟器；
所述电机模拟器，用于模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；
当电机控制器处于发电状态时，所述电池模拟器，用于将电网供电逆变成高频直流电；
所述电机控制器，用于将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器；
所述电机模拟器，用于模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；
所述上位机，用于对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理。
可选地，所述电机控制器测试装置还包括：功率计、旋变模拟器、控制器散热装置、程控电源及工控机；其中，
所述功率计，用于采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据进行反馈；
所述旋变模拟器，用于模拟电机位置、角度、速度和力矩，以实现电机控制器对电机的闭环控制；
所述控制器散热装置，用于为所述电机控制器散热；
所述程控电源，用于为所述电机控制器提供弱电；
所述工控机，用于发送预设电压参数、预设转速参数和预设扭矩参数至所述电机控制器。
第三方面，为实现上述目的，本发明还提出一种电机控制器测试设备，所述电机控制器测试设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电机控制器测试程序，所述电机控制器测试程序配置为实现如权利要求上文所述的电机控制器测试方法的步骤。
第四方面，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有电机控制器测试程序，所述电机控制器测试程序被处理器执行时实现如上文所述的电机控制器测试方法的步骤。
本发明提出的电机控制器测试方法，通过在电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；控制上位机对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理；能够模拟真实电机在同等条件下的工作状态，可以避免项目开发初期真实电机设计不成熟引起电机控制器测试过程中的电磁信号干扰、系统不稳定、测试数据一致差等问题；有效解耦项目开发初期电机和电机控制器之间的故障耦合，快速对测试过程的反馈数据与输入数据进行比对，查找控制器仿真试验中未及时发现的硬件和软件缺陷，实时定位电机控制器开发过程中出现的问题，提高了电机控制器开发过程中数据的准确性，并压缩了整个开发项目中电机控制器的调试周期，为电机控制器的闭环功能和性能的测试提供一个无机械噪音的开发环境，提高了试验效率，保证高效、安全并便捷的进行电机控制器的调试和测试工作。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；
图2为本发明电机控制器测试方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明电机控制器测试方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明电机控制器测试方法第三实施例的流程示意图；
图5为本发明电机控制器测试方法第四实施例的流程示意图；
图6为本发明电机控制器测试方法第五实施例的流程示意图；
图7为本发明电机控制器测试方法第六实施例的流程示意图；
图8为本发明电机控制器测试装置第一实施例的功能模块图；
图9为本发明电机控制器测试装置的原理示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的解决方案主要是：通过在电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；控制上位机对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理；能够模拟真实电机在同等条件下的工作状态，可以避免项目开发初期真实电机设计不成熟引起电机控制器测试过程中的电磁信号干扰、系统不稳定、测试数据一致差等问题；有效解耦项目开发初期电机和电机控制器之间的故障耦合，快速对测试过程的反馈数据与输入数据进行比对，查找控制器仿真试验中未及时发现的硬件和软件缺陷，实时定位电机控制器开发过程中出现的问题，提高了电机控制器开发过程中数据的准确性，并压缩了整个开发项目中电机控制器的调试周期，为电机控制器的闭环功能和性能的测试提供一个无机械噪音的开发环境，提高了试验效率，保证高效、安全并便捷的进行电机控制器的调试和测试工作，解决了现有技术中电机控制器交叉影响，容易产生检测缺陷及电磁干扰等隐患，增加了研发周期和投入资源成本的技术问题。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如Wi-Fi接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(Non-Volatile Memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对该设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电机控制器测试程序。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的电机控制器测试程序，并执行以下操作：
当电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；
当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；
控制上位机对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电机控制器测试程序，还执行以下操作：
当电机控制器处于电动状态时，电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电；
通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在电动状态的反电动势和阻抗；
通过功率计采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据作为电动数据并反馈。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电机控制器测试程序，还执行以下操作：
当电机控制器处于发电状态时，电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电；
通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在发电状态的反电动势和阻抗；
通过功率计采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据作为发电数据并反馈。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电机控制器测试程序，还执行以下操作：
通过旋变模拟器模拟电机位置、角度、速度和力矩，以实现电机控制器对电机的闭环控制。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电机控制器测试程序，还执行以下操作：
通过控制器散热装置为所述电机控制器散热，通过程控电源为所述电机控制器提供弱电。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的电机控制器测试程序，还执行以下操作：
在电机控制器转速信号正常时，连接三相线和直流母线，给定所述电机控制器预设电压参数、预设转速参数和预设扭矩参数；
通过示波器显示当前三相线波形，并通过功率计记录当前三相电流；
在所述当前三相线波形和所述当前三相电流正常时，允许对电机控制器进行测试。
本实施例通过上述方案，通过在电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；控制上位机对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理；能够模拟真实电机在同等条件下的工作状态，可以避免项目开发初期真实电机设计不成熟引起电机控制器测试过程中的电磁信号干扰、系统不稳定、测试数据一致差等问题；有效解耦项目开发初期电机和电机控制器之间的故障耦合，快速对测试过程的反馈数据与输入数据进行比对，查找控制器仿真试验中未及时发现的硬件和软件缺陷，实时定位电机控制器开发过程中出现的问题，提高了电机控制器开发过程中数据的准确性，并压缩了整个开发项目中电机控制器的调试周期，为电机控制器的闭环功能和性能的测试提供一个无机械噪音的开发环境，提高了试验效率，保证高效、安全并便捷的进行电机控制器的调试和测试工作。
基于上述硬件结构，提出本发明电机控制器测试方法实施例。
参照图2，图2为本发明电机控制器测试方法第一实施例的流程示意图。
在第一实施例中，所述电机控制器测试方法包括以下步骤：
步骤S10、当电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据。
需要说明的是，所述控制电池模拟器、电机控制器和电机模拟器为基于硬件在环(Hardware-In-the-Loop，HIL)的电动机测试需要应用到的相关设备单元，当电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，一般是将国家电网的380V工业用电逆变成控制器需要的高压直流电，通过所述电机控制器可以将高压直流电逆变成三相电，驱动电极模拟器模拟电机电动情况，即通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，从而可以反馈电动数据，所述电动数据为模拟电机的电动情况对应的测试数据。
步骤S20、当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据。
需要说明的是，在电机控制器处于发电状态时，可以通过控制电池模拟器将电网供电逆变为高频直流电，一般是将电网380V工业电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器，从而模拟电机的发电状态，即逆变成电机发电时电流情况，精确模拟电机发电状态，所述发电数据为模拟电机的发电情况对应的测试数据，一般控制器会把三相交流逆变成高压直流，通过电池模拟器回归国家电网。
步骤S30、控制上位机对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理。
需要说明的是，上位机可以综合所述电动数据和所述发电数据进行分析，从而获得对应的分析结果，通过所述分析结果可以对控制器测试系统进行配置和管理。
在具体实现中，通过电机控制器、电池模拟器和电机模拟器之间的同步和协作获得的电动数据和发电数据，上位机可以对电动数据和发电数据进行分析，分析方式可以是通过总线开发环境CANoe工具软件对整个系统进行配置和管理，从而实现电机控制器在HIL上的闭环测试。
本实施例通过上述方案，通过在电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；控制上位机对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理；能够模拟真实电机在同等条件下的工作状态，可以避免项目开发初期真实电机设计不成熟引起电机控制器测试过程中的电磁信号干扰、系统不稳定、测试数据一致差等问题；有效解耦项目开发初期电机和电机控制器之间的故障耦合，快速对测试过程的反馈数据与输入数据进行比对，查找控制器仿真试验中未及时发现的硬件和软件缺陷，实时定位电机控制器开发过程中出现的问题，提高了电机控制器开发过程中数据的准确性，并压缩了整个开发项目中电机控制器的调试周期，为电机控制器的闭环功能和性能的测试提供一个无机械噪音的开发环境，提高了试验效率，保证高效、安全并便捷的进行电机控制器的调试和测试工作。
进一步地，图3为本发明电机控制器测试方法第二实施例的流程示意图，如图3所示，基于第一实施例提出本发明电机控制器测试方法第二实施例，在本实施例中，所述步骤S10具体包括以下步骤：
步骤S11、当电机控制器处于电动状态时，电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电。
需要说明的是，在电机控制器处于电动状态时，电池模拟器可以将电网供电逆变成高压直流电，在转换为高压直流电后，可以再通过电机控制器将高压直流电逆变为三相电，在实际操作中，可以是将国家电网的380V工业用电逆变成控制器需要的高压直流电，通过控制器逆变成三相电。
步骤S12、通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在电动状态的反电动势和阻抗。
可以理解的是，通过三相电能够驱动电机模拟器，通过对电机模拟器的参数进行设置，能够得到不同参数电机模拟，即模拟在电动状态的反电动势和阻抗。
步骤S13、通过功率计采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据作为电动数据并反馈。
应当理解的是，通过功率计可以采集三相电和直流母线电流电压的变化，即采集相应的电动数据数值并进行计算反馈，所述功率计可以是电功率计，在实际操作中，在模拟之后的大部分三相电通过电机模拟器先逆变成高频直流电再逆变成380V交流电回归国家电网。
本实施例通过上述方案，通过当电机控制器处于电动状态时，电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电；通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在电动状态的反电动势和阻抗；通过功率计采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据作为电动数据并反馈，能够模拟真实电机在同等条件下的工作状态，可以避免项目开发初期真实电机设计不成熟引起电机控制器测试过程中的电磁信号干扰、系统不稳定、测试数据一致差等问题；提高了电机控制器开发过程中数据的准确性，提高了试验效率。
进一步地，图4为本发明电机控制器测试方法第三实施例的流程示意图，如图4所示，基于第一实施例提出本发明电机控制器测试方法第三实施例，在本实施例中，所述步骤S20具体包括以下步骤：
步骤S21、当电机控制器处于发电状态时，电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电。
需要说明的是，当电机控制器处于发电状态时，可以从电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，一般的是将电网380V工业电逆变成高频直流电，再通过电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电。
步骤S22、通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在发电状态的反电动势和阻抗。
应当理解的是，通过三相电能够驱动电机模拟器，通过对电机模拟器的参数进行设置，能够得到不同参数电机模拟，即模拟在发电状态的反电动势和阻抗。
步骤S23、通过功率计采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据作为发电数据并反馈。
可以理解的是，通过功率计可以采集三相电和直流母线电流电压的变化，即采集相应的发电数据数值并进行计算反馈，所述功率计可以是电功率计，在实际操作中，一般的将电网380V工业电逆变成高频直流电，再逆变成电机发电时电流情况，精确模拟电机发电状态，控制器会把三相交流逆变成高压直流通过电池模拟器回归国家电网。
本实施例通过上述方案，通过当电机控制器处于发电状态时，电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电；通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在发电状态的反电动势和阻抗；通过功率计采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据作为发电数据并反馈；能够模拟真实电机在同等条件下的工作状态，可以避免项目开发初期真实电机设计不成熟引起电机控制器测试过程中的电磁信号干扰、系统不稳定、测试数据一致差等问题；提高了电机控制器开发过程中数据的准确性，提高了试验效率。
进一步地，图5为本发明电机控制器测试方法第四实施例的流程示意图，如图5所示，基于第二实施例提出本发明电机控制器测试方法第四实施例，在本实施例中，所述步骤S12之后，所述电机控制器测试方法还包括以下步骤：
步骤S121、通过旋变模拟器模拟电机位置、角度、速度和力矩，以实现电机控制器对电机的闭环控制。
需要说明的是，通过旋变模拟器可以给控制器一定的转速信号，确定控制器转速信号正常，旋变模拟器可以提供电机的定转子位置信号，从而能够模拟位置、角度、速度、力矩等电气信号，实现闭环控制。
本实施例通过上述方案，通过旋变模拟器模拟电机位置、角度、速度和力矩，以实现电机控制器对电机的闭环控制；能够实现电机控制器的闭环测试，避免了项目开发初期真实电机设计不成熟引起电机控制器测试过程中的电磁信号干扰、系统不稳定、测试数据一致差等问题；提高了电机控制器开发过程中数据的准确性，提高了试验效率。
进一步地，图6为本发明电机控制器测试方法第五实施例的流程示意图，如图6所示，基于第一实施例提出本发明电机控制器测试方法第五实施例，在本实施例中，所述步骤S20之前，所述电机控制器测试方法还包括以下步骤：
步骤S201、通过控制器散热装置为所述电机控制器散热，通过程控电源为所述电机控制器提供弱电。
需要说明的是，所述控制器散热装置可以是水冷循环控制器散热装置，通过控制器散热装置为所述电机控制器散热，在所述控制器散热装置为水冷循环控制器散热装置时，可以将常规流量设置为12L/min，当然也可以设置为其他数值，本实施例对此不加以限制；通过程控电源为所述电机控制器提供弱电，一般的，所述程控电源可以给控制器提供弱电，可以设置为12V，当然也可以设置为其他数值，本实施例对此不加以限制。
本实施例通过上述方案，通过控制器散热装置为所述电机控制器散热，通过程控电源为所述电机控制器提供弱电，能够保证高效、安全、便捷的进行电机控制器的调试和测试工作。
进一步地，图7为本发明电机控制器测试方法第六实施例的流程示意图，如图7所示，基于第一实施例提出本发明电机控制器测试方法第六实施例，在本实施例中，所述步骤S10之前，所述电机控制器测试方法还包括以下步骤：
步骤S01、在电机控制器转速信号正常时，连接三相线和直流母线，给定所述电机控制器预设电压参数、预设转速参数和预设扭矩参数。
需要说明的是，在电机控制器转速信号正常时，通过连接三相线和直流母线，一般是通过旋变模拟器给控制器一定的转速信号，从而给定所述电机控制器预设电压参数、预设转速参数和预设扭矩参数，一般可以给定Ld120uH、Lq530uH、磁链0.012Ohm，给定母线电压50V，给定转速500转，给定扭矩10Nm，当然也可以设定为其他数值，本实施例对此不加以限制。
步骤S02、通过示波器显示当前三相线波形，并通过功率计记录当前三相电流。
可以理解的是，通过示波器可以显示当前三相线对应的波形，并且可以通过功率计记录当前三相线波形对应的三相电流，即可以通过示波器显示电流波形检查三相线波形是否正常，查看功率计显示数据查看三相电流大小。正常进入下一步检测。
步骤S03、在所述当前三相线波形和所述当前三相电流正常时，允许对电机控制器进行测试。
应当理解的是，可以通过检查控制器电流环是否正常来确定当前三相电流是否正常，并通过三相线波形是否一致，控制是否有干扰来确定是否对电机控制器进行测试。
在具体实现中，给定额定电压350V，给定转速2000转，给定扭矩10Nm，检查控制器电流环是否正常，三相线波形是否一致，控制是否有干扰；给定转速6000，给定扭矩30Nm，检查电压环是否正常，三相线波形是否一致，控制是否有干扰；给定转速10000转，给定扭矩30Nm，检查高转速控制器控制精度；给定转速3000转、6000转和10000转，给定控制器最大扭矩。检查控制器三相电流控制、大功率输出和大电流工作情况。再分别给定电压300V和420V，检查电流环控制、电压环控制、高转速、高扭矩控制器工作情况，在不同电压下，对电机进行标定试验和性能试验，对控制器的性能进行验证，方便后面装机。
本实施例通过上述方案，通过在电机控制器转速信号正常时，连接三相线和直流母线，给定所述电机控制器预设电压参数、预设转速参数和预设扭矩参数；通过示波器显示当前三相线波形，并通过功率计记录当前三相电流；在所述当前三相线波形和所述当前三相电流正常时，允许对电机控制器进行测试，能够保证电机控制器测试环境的可靠性和一致性，提高了电机控制器测试的精度，保证高效、安全、便捷的进行电机控制器的调试和测试工作。
相应地，本发明进一步提供一种电机控制器测试装置。
参照图8，图8为本发明电机控制器测试装置第一实施例的功能模块图。
本发明电机控制器测试装置第一实施例中，该电机控制器测试装置包括：
电池模拟器10、电机模拟器20、电机控制器30及上位机40；其中，
当所述电机控制器处于电动状态时，所述电池模拟器，用于将电网供电逆变成高压直流电；
所述电机控制器，用于将高压直流电逆变为三相电，通过所述三相电驱动所述电机模拟器；
所述电机模拟器，用于模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；
当电机控制器处于发电状态时，所述电池模拟器，用于将电网供电逆变成高频直流电；
所述电机控制器，用于将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器；
所述电机模拟器，用于模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；
所述上位机，用于对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理。
进一步的，所述电机控制器测试装置还包括：功率计、旋变模拟器、控制器散热装置、程控电源及工控机；其中，
所述功率计，用于采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据进行反馈；
所述旋变模拟器，用于模拟电机位置、角度、速度和力矩，以实现电机控制器对电机的闭环控制；
所述控制器散热装置，用于为所述电机控制器散热；
所述程控电源，用于为所述电机控制器提供弱电；
所述工控机，用于发送预设电压参数、预设转速参数和预设扭矩参数至所述电机控制器。
其中，电机控制器测试装置的各个功能模块实现的步骤可参照本发明电机控制器测试方法的各个实施例，此处不再赘述。
在具体实现中，如图9所示，图9为本发明电机控制器测试装置的原理示意图，参照图9，基于HIL的电机控制器的测试方法，主要由电网供电1、电池模拟器2、电机模拟器3、旋变模拟器5、电功率计4、电机控制器6、程控电源9、控制器水冷循环系统7、工控机8、上位机10及CANoe调试软件等组成。
需要说明的是，当控制器处于电动状态时，通过将国家电网的380V工业用电逆变成控制器需要的高压直流电，通过控制器逆变成三相电，驱动电机模拟器模拟电机电动情况，模拟之后的大部分三相电通过电机模拟器先逆变成高频直流电再逆变成380V交流电回归国家电网。
可以理解的是，当控制器处于发电状态时，电机模拟器模拟电机发电状态，将电网380V工业电逆变成高频直流电，再逆变成电机发电时电流情况，精确模拟电机发电状态，控制器会把三相交流逆变成高压直流通过电池模拟器回归国家电网。
应当理解的是，电功率计在试验中实时采集三相电和直流母线电流电压变化，采集数值并计算，也可以通过示波器查看三相波形及电流大小。
可以理解的是，旋变模拟器模拟位置、角度、速度、力矩等电气信号，实现闭环控制；控制器水冷循环给控制器散热，常规流量设置12L/min，程控电源给控制器提供弱电，常规设置12V；工控机控制器电池模拟器和电机模拟器之间的同步和协调管理工作。上位机通过CANoe工具软件对整个系统进行配置和管理，从而实现电机控制器在HIL上的闭环测试方法。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有电机控制器测试程序，所述电机控制器测试程序被处理器执行时实现如下操作：
当电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；
当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；
控制上位机对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理。
进一步地，所述电机控制器测试程序被处理器执行时还实现如下操作：
当电机控制器处于电动状态时，电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电；
通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在电动状态的反电动势和阻抗；
通过功率计采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据作为电动数据并反馈。
进一步地，所述电机控制器测试程序被处理器执行时还实现如下操作：
当电机控制器处于发电状态时，电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电；
通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在发电状态的反电动势和阻抗；
通过功率计采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据作为发电数据并反馈。
进一步地，所述电机控制器测试程序被处理器执行时还实现如下操作：
通过旋变模拟器模拟电机位置、角度、速度和力矩，以实现电机控制器对电机的闭环控制。
进一步地，所述电机控制器测试程序被处理器执行时还实现如下操作：
通过控制器散热装置为所述电机控制器散热，通过程控电源为所述电机控制器提供弱电。
进一步地，所述电机控制器测试程序被处理器执行时还实现如下操作：
在电机控制器转速信号正常时，连接三相线和直流母线，给定所述电机控制器预设电压参数、预设转速参数和预设扭矩参数；
通过示波器显示当前三相线波形，并通过功率计记录当前三相电流；
在所述当前三相线波形和所述当前三相电流正常时，允许对电机控制器进行测试。
本实施例通过上述方案，通过在电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；控制上位机对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理；能够模拟真实电机在同等条件下的工作状态，可以避免项目开发初期真实电机设计不成熟引起电机控制器测试过程中的电磁信号干扰、系统不稳定、测试数据一致差等问题；有效解耦项目开发初期电机和电机控制器之间的故障耦合，快速对测试过程的反馈数据与输入数据进行比对，查找控制器仿真试验中未及时发现的硬件和软件缺陷，实时定位电机控制器开发过程中出现的问题，提高了电机控制器开发过程中数据的准确性，并压缩了整个开发项目中电机控制器的调试周期，为电机控制器的闭环功能和性能的测试提供一个无机械噪音的开发环境，提高了试验效率，保证高效、安全并便捷的进行电机控制器的调试和测试工作。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电机控制器测试方法，其特征在于，所述电机控制器测试方法包括：
当电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；
当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；
控制上位机对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理。
2.如权利要求1所述的电机控制器测试方法，其特征在于，所述当电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据，包括：
当电机控制器处于电动状态时，电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电；
通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在电动状态的反电动势和阻抗；
通过功率计采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据作为电动数据并反馈。
3.如权利要求1所述的电机控制器测试方法，其特征在于，所述当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据，包括：
当电机控制器处于发电状态时，电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电；
通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在发电状态的反电动势和阻抗；
通过功率计采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据作为发电数据并反馈。
4.如权利要求2所述的电机控制器测试方法，其特征在于，所述通过三相电驱动电机模拟器模拟电机在电动状态的反电动势和阻抗之后，所述电机控制器测试方法还包括：
通过旋变模拟器模拟电机位置、角度、速度和力矩，以实现电机控制器对电机的闭环控制。
5.如权利要求1所述的电机控制器测试方法，其特征在于，所述当电机控制器处于发电状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高频直流电，通过所述电机控制器将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的发电状态，并反馈发电数据之前，所述电机控制测试方法还包括：
通过控制器散热装置为所述电机控制器散热，通过程控电源为所述电机控制器提供弱电。
6.如权利要求1所述的电机控制器测试方法，其特征在于，所述当电机控制器处于电动状态时，控制电池模拟器将电网供电逆变成高压直流电，通过所述电机控制器将高压直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器模拟电机的电动情况，并反馈电动数据之前，所述电机控制器测试方法还包括：
在电机控制器转速信号正常时，连接三相线和直流母线，给定所述电机控制器预设电压参数、预设转速参数和预设扭矩参数；
通过示波器显示当前三相线波形，并通过功率计记录当前三相电流；
在所述当前三相线波形和所述当前三相电流正常时，允许对电机控制器进行测试。
7.一种电机控制器测试装置，其特征在于，所述电机控制器测试装置包括：电池模拟器、电机模拟器、电机控制器及上位机；其中，
当所述电机控制器处于电动状态时，所述电池模拟器，用于将电网供电逆变成高压直流电；
所述电机控制器，用于将高压直流电逆变为三相电，通过所述三相电驱动所述电机模拟器；
所述电机模拟器，用于模拟电机的电动情况，并反馈电动数据；
当电机控制器处于发电状态时，所述电池模拟器，用于将电网供电逆变成高频直流电；
所述电机控制器，用于将所述高频直流电逆变为三相电，通过三相电驱动电机模拟器；
所述电机模拟器，用于模拟电机的发电状态，并反馈发电数据；
所述上位机，用于对所述电动数据和所述发电数据进行分析，并根据分析结果对电机控制器测试系统进行配置和管理。
8.如权利要求7所述的电机控制器测试装置，其特征在于，所述电机控制器测试装置还包括：功率计、旋变模拟器、控制器散热装置、程控电源及工控机；其中，
所述功率计，用于采集三相电和直流母线电流电压变化数据，将采集的电流电压变化数据进行反馈；
所述旋变模拟器，用于模拟电机位置、角度、速度和力矩，以实现电机控制器对电机的闭环控制；
所述控制器散热装置，用于为所述电机控制器散热；
所述程控电源，用于为所述电机控制器提供弱电；
所述工控机，用于发送预设电压参数、预设转速参数和预设扭矩参数至所述电机控制器。
9.一种电机控制器测试设备，其特征在于，所述电机控制器测试设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电机控制器测试程序，所述电机控制器测试程序配置为实现如权利要求1至6中任一项所述的电机控制器测试方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有电机控制器测试程序，所述电机控制器测试程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的电机控制器测试方法的步骤。
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