CN115356982A - 一种新能源汽车换电站中电推杆的测试方法 - Google Patents

一种新能源汽车换电站中电推杆的测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新能源汽车换电站中电推杆的测试方法，包括步骤：收集电推杆的行程和推力大小，分析出换电站充电时电推杆的运动距离和推力大小，配置光电传感器的位置、电推杆的推力重量和电推杆运动距离；对电推杆检测设备中的PLC进行编程，并在人机界面显示PLC对应的人机交互按钮。本发明的有益效果是：本发明基于使用性能强大的S7系列可编程控制器，配合自研的智能换向器，确保负载端与控制端的稳定性、时效性和准确性；本发明能比较电推杆停止后的试验运动距离所在位置与分析出的换电站充电时电推杆的运动距离所在位置，判别电推杆是否有下落情况发生，进一步分析电推杆是否存在自锁力和齿轮间隙配合缺陷。

Description

一种新能源汽车换电站中电推杆的测试方法
技术领域
本发明属于新能源汽车换电站技术领域，尤其涉及一种新能源汽车换电站中电推杆的测试方法。
背景技术
新能源汽车换电站电推杆测试至关重要，电推杆实际工作过程中推力过大，会导致电池以及设备损坏；电推杆实际工作过程中推力过小，会导致电池无法充电；影响行车安全。
当前的电推杆测试方法中，主要通过小型继电器来控制电推杆，实现电推杆的上升下降；并通过计数器来进行机械计数。然而，绝大部分实验设备只考虑电推杆的行程动作或推力，而换电站则需要考虑电推杆各个位置的自锁力以及齿轮间的间隙配合度，对于电推杆的机械特性及电气控制的稳定性要求更高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种新能源汽车换电站中电推杆的测试方法。
这种新能源汽车换电站中电推杆的测试方法，包括以下步骤：
步骤1、收集电推杆的行程和推力大小，分析出换电站充电时电推杆的运动距离和推力大小，配置光电传感器的位置、电推杆的推力重量和电推杆运动距离；
步骤2、对电推杆检测设备中的PLC进行编程，并在人机界面显示PLC对应的人机交互按钮；利用电推杆检测设备采集电推杆试验的次数、试验推力重量和试验运动距离；
步骤3、对电推杆进行伸出和缩回测试，通过人机界面显示记录的电推杆伸出和缩回的次数，根据试验运动距离所在位置，识别电推杆的动作过程中产生的缺陷。
作为优选，步骤2中电推杆检测设备包括PLC、人机界面、两路智能换向器和光电传感器；PLC电连接智能换向器和多个光电传感器，PLC和人机界面之间通过通讯线路连接；智能换向器为BL-DCX2-24V-6A。
作为优选，其中一路智能换向器包括接线端子J1和接线端子J2；接线端子J1的I1+端电连接PLC的正向输入端，接线端子J1的I1-端电连接PLC的反向输入端，接线端子J1的COM1端电连接PLC的OUT端；接线端子J2的24V1端电连接24V开关电源，接线端子J2的GND1端电连接24V开关电源；接线端子J2的A1端和B1端均电连接电推杆；另一路智能换向器包括接线端子J3与接线端子J4，此路智能换向器内部元器件的连接方式与另一路智能换向器内元器件的连接方式相同。
作为优选，PLC和人机界面之间的通讯线路的通讯协议为Modbus TCP；PLC与智能换向器之间采用IO接线方式。
作为优选，步骤2具体包括如下步骤：
步骤2.1、在PLC上对电推杆手动模式编程，并在人机界面上显示电推杆手动模式的动作变量；在人机界面上设有模式选择按钮，用于切换电推杆手动模式和电推杆自动模式；还设有上升下降启停按钮、上/下限位触发按钮、自动允许按钮和停留时间按钮；
步骤2.2、在PLC上对电推杆自动模式编程，并在人机界面上显示电推杆自动模式的动作变量：在人机界面上设有模式选择按钮，用于切换电推杆手动模式和电推杆自动模式；还设有一键启停按钮、上/下限位触发按钮、休息时间设定按钮、电推杆动作次数设定按钮、动作周期计数按钮、电推杆上升按钮、电推杆下降按钮、下降保护按钮和上升保护按钮；
步骤2.3、在手动模式下点上升下降启停按钮，电推杆上升和下降，触发光电传感器后电推杆停止升降；在自动模式下，触发上/下限位触发按钮，电推杆上升或下降完成后，设定休息时间，并触发限位传感器计数1次，往复动作至设定总计数次数后停止；若总计数次数内限位传感器未被触发，则电推杆停止工作；利用电推杆检测设备采集手动模式和自动模式下电推杆试验的次数、试验推力重量和试验运动距离。
作为优选，步骤3具体包括如下步骤：
步骤3.1、电推杆伸出，判断电推杆是否到达伸出限位停止点并等待设定时长；若是，执行步骤3.2；若否，则电推杆伸出超时，停止电推杆伸出和缩回测试；
步骤3.2、电推杆缩回，判断电推杆是否到达缩回限位停止点并等待设定时长；若是，则计数完成；若否，则电推杆缩回超时，停止电推杆伸出和缩回测试；
步骤3.3、比较电推杆停止后的试验运动距离所在位置与分析出的换电站充电时电推杆的运动距离所在位置，判别电推杆是否有下落情况发生，进一步分析电推杆是否存在自锁力和齿轮间隙配合缺陷。
作为优选，步骤1中电推杆的行程和推力大小由电推杆生产厂家提供。
作为优选，PLC为西门子S7-1200智能可编程控制器；人机界面为IT7070E；光电传感器为UX9510P0-3F1。
作为优选，接线端子J1为KF128-5.08-3P，接线端子J2为KF128-5.08-4P。
本发明的有益效果是：本发明基于使用性能强大的S7系列可编程控制器，配合自研的智能换向器，确保负载端与控制端的稳定性、时效性和准确性；本发明能比较电推杆停止后的试验运动距离所在位置与分析出的换电站充电时电推杆的运动距离所在位置，判别电推杆是否有下落情况发生，进一步分析电推杆是否存在自锁力和齿轮间隙配合缺陷。
附图说明
图1为电推杆测试方法的电气控制框架图；
图2为 BL-DCX2-24V-6A智能换向器的电路原理图；
图3为电推杆动作逻辑流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
作为一种实施例，如图1至图3所示，一种新能源汽车换电站中电推杆的测试方法，具体为：
步骤1、收集电推杆生产厂家及机械设计给出的电推杆的行程和推力大小，分析出换电站充电时电推杆的运动距离和推力大小，根据工艺要求配置光电传感器的位置、电推杆的推力重量和电推杆运动距离；
步骤2、对电推杆检测设备中的PLC进行编程，并在人机界面显示PLC对应的人机交互按钮；利用电推杆检测设备采集电推杆试验的次数、试验推力重量和试验运动距离；
步骤2.1、在PLC上对电推杆手动模式编程，并在人机界面上显示电推杆手动模式的动作变量；在人机界面上设有模式选择按钮，用于切换电推杆手动模式和电推杆自动模式；还设有上升下降启停按钮、上/下限位触发按钮、自动允许按钮和停留时间按钮（用于记录手动模式下电推杆工作间隙的休息时间）；
步骤2.2、在PLC上对电推杆自动模式编程，并在人机界面上显示电推杆自动模式的动作变量：在人机界面上设有模式选择按钮，用于切换电推杆手动模式和电推杆自动模式；还设有一键启停按钮、上/下限位触发按钮、休息时间设定按钮、电推杆动作次数设定按钮、动作周期计数按钮、电推杆上升按钮、电推杆下降按钮、下降保护按钮和上升保护按钮等；
步骤2.3、在手动模式下点上升下降启停按钮，电推杆上升和下降，触发光电传感器后电推杆停止升降；在自动模式下，触发上/下限位触发按钮，电推杆上升或下降完成后，设定休息时间，并正常触发限位传感器计数1次，往复动作至设定总计数次数后停止；若总计数次数内限位传感器未被触发，则电推杆停止工作；利用电推杆检测设备采集手动模式和自动模式下电推杆试验的次数、试验推力重量和试验运动距离；
电推杆检测设备包括PLC（西门子S7-1200智能可编程控制器）、人机界面（IT7070E）、两路智能换向器（BL-DCX2-24V-6A）和光电传感器（UX9510P0-3F1）；PLC电连接智能换向器和多个光电传感器，PLC和人机界面之间通过通讯线路连接；
PLC和人机界面之间的通讯线路的通讯协议为Modbus TCP；PLC与智能换向器之间采用IO接线方式；
智能换向器（BL-DCX2-24V-6A）由电容、电阻、MOS管和光耦隔离等器件组成；其中一路智能换向器（BL-DCX2-24V-6A）包括接线端子J1（KF128-5.08-3P）和接线端子J2（KF128-5.08-4P）；接线端子J1（KF128-5.08-3P）的I1+端电连接PLC的正向输入端，接线端子J1的I1-端电连接PLC的反向输入端，接线端子J1的COM1端电连接PLC的OUT端（COM公共端）；接线端子J2（KF128-5.08-4P）的24V1端电连接24V开关电源，接线端子J2的GND1端电连接24V开关电源；接线端子J2的A1端和B1端均电连接电推杆；另一路智能换向器包括接线端子J3与接线端子J4，此路智能换向器内部元器件的连接方式与另一路智能换向器内元器件的连接方式相同；
PLC的控制逻辑见下表1；
表1 PLC的控制逻辑表
Figure DEST_PATH_IMAGE001
上表1中，+24V指PLC输出口输出，0V指PLC输出口断开；PLC输出口共阴极输出时，COM连接输出口的GND；
由J1和J2、J3和J4各组成一路来控制电机方向，每个智能换向器有两路，即一块控制板能控制两台电推杆进行换向；
步骤3、对电推杆进行伸出和缩回测试，通过人机界面显示记录的电推杆伸出和缩回的次数，根据试验运动距离所在位置，识别电推杆的动作过程中产生的缺陷；
步骤3.1、电推杆伸出，判断电推杆是否到达伸出限位停止点并等待设定时长；若是，执行步骤3.2；若否，则电推杆伸出超时，停止电推杆伸出和缩回测试；
步骤3.2、电推杆缩回，判断电推杆是否到达缩回限位停止点并等待设定时长；若是，则计数完成；若否，则电推杆缩回超时，停止电推杆伸出和缩回测试；
步骤3.3、比较电推杆停止后的试验运动距离所在位置与分析出的换电站充电时电推杆的运动距离所在位置，判别电推杆是否有下落情况发生，进一步分析电推杆是否存在自锁力和齿轮间隙配合缺陷。

Claims (9)

1.一种新能源汽车换电站中电推杆的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、收集电推杆的行程和推力大小，分析出换电站充电时电推杆的运动距离和推力大小，配置光电传感器的位置、电推杆的推力重量和电推杆运动距离；
步骤2、对电推杆检测设备中的PLC进行编程，并在人机界面显示PLC对应的人机交互按钮；利用电推杆检测设备采集电推杆试验的次数、试验推力重量和试验运动距离；
步骤3、对电推杆进行伸出和缩回测试，通过人机界面显示记录的电推杆伸出和缩回的次数，根据试验运动距离所在位置，识别电推杆的动作过程中产生的缺陷。
2.根据权利要求1所述新能源汽车换电站中电推杆的测试方法，其特征在于：步骤2中电推杆检测设备包括PLC、人机界面、两路智能换向器和光电传感器；PLC电连接智能换向器和多个光电传感器，PLC和人机界面之间通过通讯线路连接；智能换向器为BL-DCX2-24V-6A。
3.根据权利要求2所述新能源汽车换电站中电推杆的测试方法，其特征在于：其中一路智能换向器包括接线端子J1和接线端子J2；接线端子J1的I1+端电连接PLC的正向输入端，接线端子J1的I1-端电连接PLC的反向输入端，接线端子J1的COM1端电连接PLC的OUT端；接线端子J2的24V1端电连接24V开关电源，接线端子J2的GND1端电连接24V开关电源；接线端子J2的A1端和B1端均电连接电推杆；另一路智能换向器包括接线端子J3与接线端子J4，此路智能换向器内部元器件的连接方式与另一路智能换向器内元器件的连接方式相同。
4.根据权利要求2所述新能源汽车换电站中电推杆的测试方法，其特征在于：PLC和人机界面之间的通讯线路的通讯协议为Modbus TCP；PLC与智能换向器之间采用IO接线方式。
5.根据权利要求3所述新能源汽车换电站中电推杆的测试方法，其特征在于，步骤2具体包括如下步骤：
步骤2.1、在PLC上对电推杆手动模式编程，并在人机界面上显示电推杆手动模式的动作变量；在人机界面上设有模式选择按钮，用于切换电推杆手动模式和电推杆自动模式；还设有上升下降启停按钮、上/下限位触发按钮、自动允许按钮和停留时间按钮；
步骤2.2、在PLC上对电推杆自动模式编程，并在人机界面上显示电推杆自动模式的动作变量：在人机界面上设有模式选择按钮，用于切换电推杆手动模式和电推杆自动模式；还设有一键启停按钮、上/下限位触发按钮、休息时间设定按钮、电推杆动作次数设定按钮、动作周期计数按钮、电推杆上升按钮、电推杆下降按钮、下降保护按钮和上升保护按钮；
步骤2.3、在手动模式下点上升下降启停按钮，电推杆上升和下降，触发光电传感器后电推杆停止升降；在自动模式下，触发上/下限位触发按钮，电推杆上升或下降完成后，设定休息时间，并触发限位传感器计数1次，往复动作至设定总计数次数后停止；若总计数次数内限位传感器未被触发，则电推杆停止工作；利用电推杆检测设备采集手动模式和自动模式下电推杆试验的次数、试验推力重量和试验运动距离。
6.根据权利要求5所述新能源汽车换电站中电推杆的测试方法，其特征在于，步骤3具体包括如下步骤：
步骤3.1、电推杆伸出，判断电推杆是否到达伸出限位停止点并等待设定时长；若是，执行步骤3.2；若否，则电推杆伸出超时，停止电推杆伸出和缩回测试；
步骤3.2、电推杆缩回，判断电推杆是否到达缩回限位停止点并等待设定时长；若是，则计数完成；若否，则电推杆缩回超时，停止电推杆伸出和缩回测试；
步骤3.3、比较电推杆停止后的试验运动距离所在位置与分析出的换电站充电时电推杆的运动距离所在位置，判别电推杆是否有下落情况发生，进一步分析电推杆是否存在自锁力和齿轮间隙配合缺陷。
7.根据权利要求1所述新能源汽车换电站中电推杆的测试方法，其特征在于：步骤1中电推杆的行程和推力大小由电推杆生产厂家提供。
8.根据权利要求2所述新能源汽车换电站中电推杆的测试方法，其特征在于：PLC为西门子S7-1200智能可编程控制器；人机界面为IT7070E；光电传感器为UX9510P0-3F1。
9.根据权利要求3所述新能源汽车换电站中电推杆的测试方法，其特征在于：接线端子J1为KF128-5.08-3P，接线端子J2为KF128-5.08-4P。
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