CN113341259A - 一种新能源汽车整车高低温测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新能源汽车整车高低温测试系统，包括上位机，其特征是：还包括HIL控制柜、车辆台架、整车环境仓、转毂台架和充电桩；所述HIL控制柜与上位机和车辆台架电连接，并与整车环境仓和转毂台架电连接；所述充电桩对车辆台架和转毂台架供电，并对HIL控制柜和整车环境仓供电，并调整车辆动力电池的SOC范围。本发明还涉及一种新能源汽车整车高低温测试方法。本发明能够使整车在转毂台架上行驶，通过转毂台架调节驱动电机、发动机的工作负载，并调节车辆环境温度，对整车关联电子器件进行电气\通讯故障注入，验证整车在高低温工况下系统的功能。

Description

一种新能源汽车整车高低温测试系统及方法

技术领域

本发明涉及整车功能测试，具体涉及一种新能源汽车整车（混合动力汽车或纯电动汽车）高低温测试系统及方法。

背景技术

随着可再生资源的枯竭，为了降低能耗、减少污染，节能型插电式、纯电动汽车等新能源汽车的设计与开发受世界各大汽车制造厂到关注。

整车高低温测试可分为：硬件测试、软件测试、软硬件集成测试、系统集成测试以及整车测试。整车高低温硬件测试、软件测试、软硬件集成测试、系统集成测试一般在上位机、测试台架上开展。

而整车的高低温测试是在冬季标定、夏季标定的地区按季节时间进行。一方面测试工作受季节时间的限制，不能全天候开展；另一方面试验车状态要求高（工程状态）、增加了试验车资源。使用车辆台架进行整车高低温测试，测试结果是可靠的，能够有效地验证整车设计方案。

CN 208366621U公开了“一种整车高速行驶模拟以及排放高低温测试舱”，包括舱体，舱体内设置有循环风道，循环风道的上方设置有前置蒸发器、加热装置和循环风机，舱体外部设置有加湿装置，加湿装置的加湿口伸入舱体的内部，循环风道处于循环风机的出风方向上设置有后置蒸发器。其结构简单，通过循环风机的设置，避免循环风机中的电机受到舱内温度的影响，有效提高舱内测试环境的温度范围，同时，当进行高温高湿的测试时，只打开前置蒸发器、加热装置和加湿装置，更便于对温度和湿度的控制，当进行低温测试时，打开后置蒸发器，进行快速降温，有效提高降温的效率，使得测试整体更加地节能。

毫无疑问，该专利文献公开的技术方案不失为所属技术领域的一种有益的尝试。

发明内容

本发明的目的是提供一种新能源汽车整车高低温测试系统，其能够使整车在转毂台架上行驶，通过转毂台架调节驱动电机、发动机的工作负载，并调节车辆环境温度，对整车关联电子器件进行电气\通讯故障注入，验证整车在高低温工况下系统的功能。本发明还提供一种新能源汽车整车高低温测试方法。

本发明所述的一种新能源汽车整车高低温测试系统，包括上位机，该上位机为测试系统提供试验管理软件，用来配置试验参数、编辑故障和试验项目；选取参测电子器件、加载故障列表，编辑故障类型、顺序、故障逻辑；设定转毂台架负载、车辆行驶车速、环境仓温度；设定车辆台架行驶挡位、行驶车速、驻车挡位、油门和制动踏板深度、发动机转速；设定车载空调、电池冷却\加热、发动机冷却\加热、驱动电机冷却\加热；其特征是：还包括HIL控制柜、车辆台架、整车环境仓、转毂台架和充电桩；所述HIL控制柜与上位机和车辆台架电连接，并与整车环境仓和转毂台架电连接；所述充电桩对车辆台架和转毂台架供电，并对HIL控制柜和整车环境仓供电，并调整车辆动力电池的SOC范围。

进一步，所述HIL控制柜设有IO板卡、故障注入模块、供电管理模块和实时控制模块。

进一步，所述车辆台架设有铝合金支架，在铝合金支架设置有整车电子电器模块、发动机、电池、供电线束、液体和气体管路，电池为整车电子器件供电。

进一步，在所述整车环境仓内设有加热系统、制冷系统和气压调节系统。

进一步，所述转毂台架设有为车辆提供道路载荷的四驱四电机的转毂设备。

本发明所述的一种新能源汽车整车高低温测试方法，在所述的新能源汽车整车高低温测试系统上进行，其特征是：包括以下步骤：

第一步，准备车辆台架；关闭整车电源、断开低压蓄电池、断开高压连接；按测试需求安装、更换车辆台架的电子电器模块；把电子电器模块电气引脚、通讯引脚接入车辆台架；

第二步，HIL控制柜接线；把电子电器模块的引脚线束连接到HIL控制柜的IO板卡上；

第三步，台架启动上电；接线连接完毕后，接上低压蓄电池，接上高压电源；启动上位机、HIL控制柜、整车环境仓、转毂台架；开启整车电源、启动发动机；

第四步，上位机连接HIL控制柜；建立上位机与HIL控制柜高实时控制系统的连接，刷新HIL控制柜的IO板卡驱动；

第五步，动力电池充电；达到所需测试工况动力电池的目标SOC；

第六步，配置试验参数；测试人员操作上位机，配置试验参数、编辑故障和试验项目：包括车辆台架行驶挡位、行驶车速、驻车挡位、油门\制动踏板深度、发动机转速；车载空调、电池冷却\加热、发动机冷却\加热、驱动电机冷却\加热；整车环境仓的温度、湿度、光照、大气压力；转毂台架的道路载荷、轮毂阻力；

第七步，首次执行试验参数；整车环境仓制冷，降低温度到-35℃，维持6h以上、执行大气压力为海拔高度2000—4000m范围；转毂台架输出道路载荷、轮毂阻力；HIL控制柜控制车辆台架，挡位D挡，驻车挡位释放；车辆分别以10%、50%、100%油门开度起步至车速达到60—120km/h；

第八步，再次执行试验参数；整车环境仓制热，温度达到35℃以上，阳光1000w/m²照射2h；动力电池SOC＞80%。空调设定最低温度，最高挡风，内循环；车辆台架执行车速100—120km/h，维持2小时以上；

第九步，注入故障；HIL控制柜向车辆台架注入电气和通讯故障；

第十步，分析数据、处理问题；HIL控制柜记录全过程数据，使用上位机观测HIL控制柜、车辆台架、转毂台架、整车环境仓的实时状态；试验结束后，回放过程数据，分析电气、通讯故障注入前后的车辆台架表现。

本发明的有益效果：

（1）车辆台架可自由拆卸、更换、增减一个或多个整车电子模块；

（2）可配置测试流程\逻辑\模块、自动化测试、故障注入，能够达到在实车上开展电气\通讯故障的整车功能集成测试验收，为验证高低温整车功能提供了便捷的方法；

（3）转毂台架和环境仓模拟道路负载、高低温、低压环境，完成整车高低温测试；

（4）可调整测试车辆的动力电池SOC；

（5）整车热管理和电气\通讯故障注入、环境仓、转毂台架的组合测试手段，通过编程、自动化、测试编组化的手段，可减少测试条目的遗漏；和模拟仿真车辆道路负载、高低温行驶工况。

附图说明

图1为整车高低温测试系统示意框图；

图2 为本发明的工作原理图；

图3 为整车台架电子电器水平布置示意图；

图4 为整车台架电子电器垂直布置示意图；

图5 为本发明的台架布置示意图；

图6 为本发明的逻辑流程图。

图中：1—上位机，2—HIL控制柜，3—车辆台架，4—整车环境仓，5—转毂台架，6—充电桩。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进一步的描述。

参见图1所示的一种新能源汽车整车高低温测试系统，包括上位机1，该上位机为测试系统提供试验管理软件，用来配置试验参数、编辑故障和试验项目；选取参测电子器件、加载故障列表，编辑故障类型、顺序、故障逻辑；设定转毂台架负载、车辆行驶车速、环境仓温度；设定车辆台架行驶挡位、行驶车速、驻车挡位、油门和制动踏板深度、发动机转速；设定车载空调、电池冷却\加热、发动机冷却\加热、驱动电机冷却\加热；其特征是：还包括HIL控制柜2、车辆台架3、整车环境仓4、转毂台架5和充电桩6；HIL控制柜2与上位机1和车辆台架3电连接，并与整车环境仓4和转毂台架5电连接；所述充电桩6对车辆台架3和转毂台架5供电，还对HIL控制柜2和整车环境仓4供电，并调整车辆动力电池的SOC范围。

HIL控制柜2设有IO板卡、故障注入模块、供电管理模块和实时控制模块；以链接试验管理软件和整车真实电气管脚，为整个测试系统供电，提供电气和通讯IO接口，执行电气和通讯故障，控制转毂台架转速、环境仓温度。

车辆台架3设有铝合金支架，在铝合金支架设置有整车电子电器模块、发动机、电池、供电线束、液体和气体管路，电池为整车电子器件供电。

在整车环境仓4内设有加热系统、制冷系统和气压调节系统；具有覆盖高低温、高湿、低压、阳光模拟功能，其中温度范围涵盖-40—60℃的全温度范围，海拔高度2000—4000m。

转毂台架5设有为车辆提供道路载荷的四驱四电机的转毂设备。以使整车的三电系统存在真实有效的工作负荷。

本发明所述的一种新能源汽车整车高低温测试方法，在所述的新能源汽车整车高低温测试系统上进行，其特征是：包括以下步骤：

第一步，准备车辆台架；关闭整车电源、断开低压蓄电池、断开高压连接；按测试需求安装、更换车辆台架的电子电器模块；把电子电器模块电气引脚、通讯引脚接入车辆台架；

第二步，HIL控制柜接线；把电子电器模块的引脚线束连接到HIL控制柜2的IO板卡上；

第三步，台架启动上电；接线连接完毕后，接上低压蓄电池，接上高压电源；启动上位机1、HIL控制柜2、整车环境仓4、转毂台架5；开启整车电源、启动发动机；

第四步，上位机连接HIL控制柜；建立上位机1与HIL控制柜2高实时控制系统的连接，刷新HIL控制柜2的IO板卡驱动；

第五步，动力电池充电；达到所需测试工况动力电池的目标SOC；

第六步，配置试验参数；测试人员操作上位机1，配置试验参数、编辑故障和试验项目：包括车辆台架行驶挡位、行驶车速、驻车挡位、油门\制动踏板深度、发动机转速；车载空调、电池冷却\加热、发动机冷却\加热、驱动电机冷却\加热；整车环境仓4的温度、湿度、光照、大气压力；转毂台架5的道路载荷、轮毂阻力；

第七步，首次执行试验参数；整车环境仓4制冷，降低温度到-35℃，维持6h以上、执行大气压力为海拔高度2000—4000m范围；转毂台架5输出道路载荷、轮毂阻力；HIL控制柜2控制车辆台架，挡位D挡，驻车挡位释放；车辆分别以10%、50%、100%油门开度起步至车速达到60—120km/h；

第八步，再次执行试验参数；整车环境仓4制热，温度达到35℃以上，阳光1000w/m²照射2h；动力电池SOC＞80%。空调设定最低温度，最高挡风，内循环；车辆台架3执行车速100—120km/h，维持2小时以上；

第九步，注入故障；HIL控制柜2向车辆台架3注入电气和通讯故障；

第十步，分析数据、处理问题；HIL控制柜2记录全过程数据，使用上位机1观测HIL控制柜2、车辆台架3、转毂台架5、整车环境仓4的实时状态；试验结束后，回放过程数据，分析电气、通讯故障注入前后的车辆台架表现。

本发明将整车在转毂台架上行驶，控制环境温度，对整车电子器件进行电气和通讯故障注入；分析测试过程数据，验证整车在电气和通讯故障、高低温、不同工作负载时的功能逻辑。为验证高低温整车功能提供了便捷的系统和方法。

Claims (6)

1.一种新能源汽车整车高低温测试系统，包括上位机（1），该上位机为测试系统提供试验管理软件，用来配置试验参数、编辑故障和试验项目；选取参测电子器件、加载故障列表，编辑故障类型、顺序、故障逻辑；设定转毂台架负载、车辆行驶车速、环境仓温度；设定车辆台架行驶挡位、行驶车速、驻车挡位、油门和制动踏板深度、发动机转速；设定车载空调、电池冷却\加热、发动机冷却\加热、驱动电机冷却\加热；其特征是：还包括HIL控制柜（2）、车辆台架（3）、整车环境仓（4）、转毂台架（5）和充电桩（6）；所述HIL控制柜（2）与上位机（1）和车辆台架（3）电连接，并与整车环境仓（4）和转毂台架（5）电连接；所述充电桩（6）对车辆台架（3）和转毂台架（5）供电，并对HIL控制柜（2）和整车环境仓（4）供电，并调整车辆动力电池的SOC范围。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车整车高低温测试系统，其特征是：所述HIL控制柜（2）设有IO板卡、故障注入模块、供电管理模块和实时控制模块。

3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车整车高低温测试系统，其特征是：所述车辆台架（3）设有铝合金支架，在铝合金支架设置有整车电子电器模块、发动机、电池、供电线束、液体和气体管路，电池为整车电子器件供电。

4.根据权利要求3所述的新能源汽车整车高低温测试系统，其特征是：在所述整车环境仓（4）内设有加热系统、制冷系统和气压调节系统。

5.根据权利要求4所述的新能源汽车整车高低温测试系统，其特征是：所述转毂台架（5）设有为车辆提供道路载荷的四驱四电机的转毂设备。

6.一种新能源汽车整车高低温测试方法，在所述的新能源汽车整车高低温测试系统上进行，其特征是：包括以下步骤：

第一步，准备车辆台架；关闭整车电源、断开低压蓄电池、断开高压连接；按测试需求安装、更换车辆台架的电子电器模块；把电子电器模块电气引脚、通讯引脚接入车辆台架；

第二步，HIL控制柜接线；把电子电器模块的引脚线束连接到HIL控制柜（2）的IO板卡上；

第三步，台架启动上电；接线连接完毕后，接上低压蓄电池，接上高压电源；启动上位机（1）、HIL控制柜（2）、整车环境仓（4）、转毂台架（5）；开启整车电源、启动发动机；

第四步，上位机连接HIL控制柜；建立上位机（1）与HIL控制柜（2）高实时控制系统的连接，刷新HIL控制柜（2）的IO板卡驱动；

第五步，动力电池充电；达到所需测试工况动力电池的目标SOC；

第六步，配置试验参数；测试人员操作上位机（1），配置试验参数、编辑故障和试验项目：包括车辆台架行驶挡位、行驶车速、驻车挡位、油门\制动踏板深度、发动机转速；车载空调、电池冷却\加热、发动机冷却\加热、驱动电机冷却\加热；整车环境仓（4）的温度、湿度、光照、大气压力；转毂台架（5）的道路载荷、轮毂阻力；

第七步，首次执行试验参数；整车环境仓（4）制冷，降低温度到-35℃，维持6h以上、执行大气压力为海拔高度2000—4000m范围；转毂台架（5）输出道路载荷、轮毂阻力；HIL控制柜（2）控制车辆台架，挡位D挡，驻车挡位释放；车辆分别以10%、50%、100%油门开度起步至车速达到60—120km/h；

第八步，再次执行试验参数；整车环境仓（4）制热，温度达到35℃以上，阳光1000w/m²照射2h；动力电池SOC＞80%；

空调设定最低温度，最高挡风，内循环；车辆台架（3）执行车速100—120km/h，维持2小时以上；

第九步，注入故障；HIL控制柜（2）向车辆台架（3）注入电气和通讯故障；

第十步，分析数据、处理问题；HIL控制柜（2）记录全过程数据，使用上位机（1）观测HIL控制柜（2）、车辆台架（3）、转毂台架（5）、整车环境仓（4）的实时状态；试验结束后，回放过程数据，分析电气、通讯故障注入前后的车辆台架表现。

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