CN116520056A - 电机控制器的辐射发射功能的测试方法、装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机控制器的辐射发射功能的测试方法、装置和车辆。其中，该方法包括：获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路；对等效结构电路进行信号仿真，得到电机控制器的时域信号；在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，其中，测试结果用于表征电机控制器的工作状态。本发明解决了无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术问题。

Description

电机控制器的辐射发射功能的测试方法、装置和车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种电机控制器的辐射发射功能的测试方法、装置和车辆。

背景技术

目前，随着新能源车辆的快速发展，虽然相较于传统车辆更加节能环保，但面临着电磁兼容等挑战。电机控制器系统作为车载部件，逐渐向轻小化和高效化发展，但其产生的电磁干扰能量大且频带宽，是新能源车辆的主要干扰源。

电磁干扰分为传导发射和辐射发射两部分，关于电磁干扰的仿真结果无法与实际测试结果形成有效对比，从而存在无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的问题。

针对上述无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电机控制器的辐射发射功能的测试方法、装置和车辆，以至少解决无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电机控制器的辐射发射功能的测试方法。该方法可以包括：获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路；对等效结构电路进行信号仿真，得到电机控制器的时域信号；在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，其中，测试结果用于表征电机控制器的工作状态。

可选地，在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，包括：确定电机控制器所处区域的电磁场强度对应的观测点位置；对电机控制器的时域信号进行测试，确定在观测点位置的测试结果。

可选地，对电机控制器的时域信号进行测试，确定在观测点位置的测试结果之前，该方法还包括：基于人工电源网络、线缆和电机控制器在测试台架上搭建场算模型。

可选地，对电机控制器的时域信号进行测试，确定在观测点位置的测试结果，包括：控制人工电源网络将与时域信号相同的信号输出至电机控制器中，得到在观测点位置，电机控制器对时域信号进行处理后的至少一输出数据，其中，输出数据用于表征电机控制器的辐射发射强度，输出数据的数量与观测点位置的数量相同；基于至少一输出数据，确定在观测点位置的目标输出数据；确定与目标输出数据匹配的测试结果。

可选地，确定与目标输出数据匹配的测试结果，包括：响应于目标输出数据用于表征辐射发射强度不小于辐射强度阈值，确定与目标输出数据匹配的测试结果用于表征电机控制器的工作状态为正常工作状态；或响应于目标输出数据用于表征辐射发射强度小于辐射强度阈值，确定与目标输出数据匹配的测试结果用于表征电机控制器的工作状态为异常工作状态。

可选地，确定电机控制器所处区域的电磁场强度对应的观测点位置，包括：确定与电机控制器所处区域的电磁场强度对应的测试频段；基于测试频段对应的极化方向，确定观测点位置。

可选地，获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路，包括：获取电机控制器中的系统结构，其中，系统结构包括以下至少之一：电机控制器中的控制器结构、电机结构和人工电源网络模型；对系统结构进行高频结构仿真，得到电机控制器的等效结构电路。

可选地，对等效结构电路进行信号仿真，得到电机控制器的时域信号，包括：基于等效结构电路和电机控制器所处的电路的拓扑结构构建信号仿真模型，其中，拓扑结构包括以下至少之一：电机控制器的电机结构、电机控制器的主回路电路、电机的电机负载等效电路；对信号仿真模型进行联合仿真，得到电机控制器的时域信号。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电机控制器的辐射发射功能的测试装置。该装置可以包括：获取单元，用于获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路；处理单元，用于对等效结构电路进行信号仿真，得到电机控制器的时域信号；测试单元，用于在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，其中，测试结果用于表征电机控制器的工作状态。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆。该车辆用于执行本发明实施例的电机控制器的辐射发射功能的测试方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行本发明实施例的电机控制器的辐射发射功能的测试方法。

在本发明实施例中，获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路；对等效结构电路进行信号仿真，得到电机控制器的时域信号；在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，其中，测试结果用于表征电机控制器的工作状态。也就是说，本发明实施例通过获取电机控制器的等效结构电路，对获取的等效结构电路进行信号仿真，得到时域信号，基于电机控制器所处区域的电磁场强度对时域信号进行测试，得到测试结果，基于测试结果，可以确定电机控制器的工作状态，从而实现了对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术效果，解决了无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种电机控制器的辐射发射功能的测试方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种电机控制器的辐射发射功能的测试方法的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种人工电源网络外壳的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种控制器结构的示意图；

图5是根据本发明实施例的一种电机外壳的示意图；

图6是根据本发明实施例的一种测试台架的示意图；

图7是根据本发明实施例的一种等效结构电路的示意图；

图8是根据本发明实施例的一种信号仿真模型的示意图；

图9是根据本发明实施例的一种场算模型的示意图；

图10是根据本发明实施例的一种观测点位置的基本选取原则的示意图；

图11是根据本发明实施例的另一种观测点位置的基本选取原则的示意图；

图12是根据本发明实施例的一种在0.1～30MHz测试频段下的观测点位置的示意图；

图13是根据本发明实施例的一种在30～200MHz测试频段对应的垂直极化方向下的观测点位置的示意图；

图14是根据本发明实施例的一种在30～200MHz测试频段对应的水平极化方向下的观测点位置的示意图；

图15是根据本发明实施例的一种电机控制器的辐射发射功能的测试装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书及上述附图中的术语是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种电机控制器的辐射发射功能的测试方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种电机控制器的辐射发射功能的测试方法的流程图，如图1所示，该方法可以包括如下步骤：

步骤S102，获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路。

在本发明上述步骤S102提供的技术方案中，可以获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路。其中，电机控制器的系统结构可以为测试电机控制器所需结构和环境所组成的系统结构，比如，可以为控制器结构、电机结构和测试环境所组成的系统结构，此处仅为举例说明，不对电机控制器的系统结构做具体限制。等效结构电路可以为对电机控制器的系统结构进行仿真后得到的与电机控制器的系统结构匹配的电路。

可选地，可以基于高频结构仿真(High Frequency Structure Simulator，简称为HFSS)平台建立电机控制器的系统结构，通过建立的电机控制器的系统结构，可以获取电机控制器的系统结构，对获取的电机控制器的系统结构进行高频结构仿真，可以得到与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路。

步骤S104，对等效结构电路进行信号仿真，得到电机控制器的时域信号。

在本发明上述步骤S104提供的技术方案中，可以获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路，对获取的等效结构电路进行信号仿真，可以得到电机控制器的时域信号。其中，时域信号可以包括电压和电流的时域信号，可以用于表示电机控制器的信号的幅度是随着时间进行变化的情况，比如，可以用于表示电机控制器的电信号的幅度是随着时间进行变化的情况，此处仅为举例说明，不对电机控制器的时域信号做具体限制。

可选地，可以在仿真分析软件(比如Simplorer)中对等效结构电路进行信号仿真，以得到电机控制器的时域信号。

步骤S106，在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，其中，测试结果用于表征电机控制器的工作状态。

在本发明上述步骤S106提供的技术方案中，可以获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路，对获取的等效结构电路进行信号仿真，可以得到电机控制器的时域信号，在电机控制器所处区域的电磁场强度下，可以对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果。其中，测试结果可以用于表征电机控制器的工作状态，测试结果可以为对电机控制器的辐射发射功能进行测试后得到的结果。电机控制器的工作状态可以为电机控制器在所处区域的电磁场强度下运行的状态，比如，可以为电机控制器在所处区域的电磁场强度下正常运行的正常工作状态，还可以为电机控制器在所处区域的电磁场强度下异常运行的异常工作状态，此处仅为举例说明，不对电机控制器的工作状态做具体限制。

可选地，可以在电机控制器所处区域的电磁场强度下，获取电机控制器在时域信号下的测试结果，通过得到的测试结果，可以确定电机控制器的工作状态为正常工作状态还是异常工作状态的测试结果。

可选地，可以基于HFSS平台建立电机控制器的系统结构，通过建立的电机控制器的系统结构，可以获取电机控制器的系统结构。对获取的电机控制器的系统结构进行高频结构仿真，可以得到与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路。可以在仿真分析软件(比如Simplorer)中对等效结构电路进行信号仿真，以得到电机控制器的时域信号。可以在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，通过得到的测试结果，可以确定电机控制器的工作状态。

本发明上述步骤S102至步骤S106，获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路；对等效结构电路进行信号仿真，得到电机控制器的时域信号；在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，其中，测试结果用于表征电机控制器的工作状态。也就是说，本发明实施例通过获取电机控制器的等效结构电路，对获取的等效结构电路进行信号仿真，得到时域信号，基于电机控制器所处区域的电磁场强度对时域信号进行测试，得到测试结果，基于测试结果，可以确定电机控制器的工作状态，从而实现了对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术效果，解决了无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术问题。

下面对该实施例的上述方法进行进一步介绍。

作为一种可选的实施例方式，步骤S106，在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，包括：确定电机控制器所处区域的电磁场强度对应的观测点位置；对电机控制器的时域信号进行测试，确定在观测点位置的测试结果。

在该实施例中，可以确定电机控制器所处区域的电磁场强度对应的观测点位置，对电机控制器的时域信号进行测试，可以确定在观测点位置的测试结果。其中，观测点位置可以为测试电机控制器的辐射发射功能的位置，不同观测点位置的电磁场强度不同，比如，可以为水平方向距地面1米的位置，此处仅为举例说明，不对电机控制器的观测点位置做具体限制。

可选地，对电机控制器的辐射发射功能进行测试时，对于不同的测试频段，所采用的天线不同，从而导致建立的观测点位置也不同。针对不同的测试频段，可以确定电机控制器所处区域的电磁场强度对应的观测点位置，通过确定的观测点位置，可以对电机控制器的时域信号进行测试，以确定在观测点位置的测试结果。

本实施例对电机控制器的辐射发射功能进行测试时，针对不同的测试频段，所采用的天线不同，从而导致建立的观测点位置也不同。通过在不同的测试频段建立不同的观测点位置，可以确定电机控制器所处区域的电磁场强度对应的观测点位置。通过确定的观测点位置，可以对电机控制器的时域信号进行测试，可以确定在观测点位置的测试结果，通过确定的测试结果，可以确定电机控制器的工作状态，从而实现了对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术效果，解决了无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术问题。

作为一种可选的实施例方式，对电机控制器的时域信号进行测试，确定在观测点位置的测试结果之前，该方法还包括：基于人工电源网络、线缆和电机控制器在测试台架上搭建场算模型。

在该实施例中，可以基于人工电源网络、线缆和电机控制器在测试台架上搭建场算模型。其中，场算模型可以为测试电机控制器的时域信号所需结构和环境所组成的系统模型。人工电源网络可以用连接端口的等效电路来表示对电机控制器的辐射发射功能的影响，人工电源网络的等效电路也可以称为人工电源网络电路。

可选地，搭建场算模型所需的结构和环境可以包括但不限于人工电源网络、线缆、电机控制器、测试环境和模拟接收天线模型。

可选地，可以基于人工电源网络、线缆和电机控制器在测试台架上搭建场算模型，通过搭建的场算模型，可以对电机控制器的时域信号进行测试，可以将电机控制器的时域信号注入到搭建的场算模型中，从而可以确定在观测点位置的测试结果。

作为一种可选的实施例方式，对电机控制器的时域信号进行测试，确定在观测点位置的测试结果，包括：控制人工电源网络将与时域信号相同的信号输出至电机控制器中，得到在观测点位置，电机控制器对时域信号进行处理后的至少一输出数据，其中，输出数据用于表征电机控制器的辐射发射强度，输出数据的数量与观测点位置的数量相同；基于至少一输出数据，确定在观测点位置的目标输出数据；确定与目标输出数据匹配的测试结果。

在该实施例中，可以控制人工电源网络将与时域信号相同的信号输出至电机控制器中，可以得到在观测点位置，电机控制器对时域信号进行处理后的至少一输出数据。通过得到的至少一输出数据，可以确定在观测点位置的目标输出数据。通过得到的目标输出数据，可以确定与目标输出数据匹配的测试结果。其中，输出数据可以用于表征电机控制器的辐射发射强度，可以为电机控制器输出的电机控制器的辐射发射强度的数据，输出数据的数量与观测点位置的数量相同。

可选地，可以基于人工电源网络、线缆和电机控制器在测试台架上搭建场算模型，通过搭建的场算模型，可以对电机控制器的时域信号进行测试，可以将电机控制器的时域信号注入到搭建的场算模型中。可以控制人工电源网络将与注入到场算模型中的时域信号相同的信号输出至电机控制器中，电机控制器将接收到的时域信号进行处理，得到在观测点位置的至少一输出数据。通过得到的至少一输出数据，可以确定在观测点位置的目标输出数据。通过得到的目标输出数据，可以判断在观测点位置的测试结果与得到的目标输出数据是否相匹配，当在观测点位置的测试结果与得到的目标输出数据相匹配时，可以确定与目标输出数据匹配的测试结果。

举例而言，针对选定的一个测试频段，可以建立多个观测点位置。通过确定的多个观测点位置，可以得到在多个观测点位置的多个输出数据。通过得到的多个输出数据，可以将得到的多个输出数据进行平均值计算，得到目标输出数据，以达到对电机控制器的电磁干扰情况进行准确测试的目的。

作为一种可选的实施例方式，确定与目标输出数据匹配的测试结果，包括：响应于目标输出数据用于表征辐射发射强度不小于辐射强度阈值，确定与目标输出数据匹配的测试结果用于表征电机控制器的工作状态为正常工作状态；或响应于目标输出数据用于表征辐射发射强度小于辐射强度阈值，确定与目标输出数据匹配的测试结果用于表征电机控制器的工作状态为异常工作状态。

在该实施例中，可以得到电机控制器对时域信号进行处理后的目标输出数据，通过得到的目标输出数据，可以得到目标输出数据用于表征辐射发射强度是否小于辐射强度阈值。当得到的目标输出数据用于表征辐射发射强度不小于辐射强度阈值时，响应于得到的目标输出数据用于表征辐射发射强度不小于辐射强度阈值，可以确定与目标输出数据匹配的测试结果用于表征电机控制器的工作状态为正常工作状态。当得到的目标输出数据用于表征辐射发射强度小于辐射强度阈值时，响应于得到的目标输出数据用于表征辐射发射强度小于辐射强度阈值，可以确定与目标输出数据匹配的测试结果用于表征电机控制器的工作状态为异常工作状态。

作为一种可选的实施例方式，确定电机控制器所处区域的电磁场强度对应的观测点位置，包括：确定与电机控制器所处区域的电磁场强度对应的测试频段；基于测试频段对应的极化方向，确定观测点位置。

在该实施例中，可以确定与电机控制器所处区域的电磁场强度对应的测试频段，通过确定的测试频段，可以基于测试频段对应的极化方向，确定观测点位置。其中，测试频段可以为测试电机控制器所处区域的电磁场强度的频段，比如，可以为30～200兆赫兹(Mega Hertz，简称为MHz)，此处仅为举例说明，不对电机控制器的测试频段做具体限制。

可选地，可以确定与电机控制器所处区域的电磁场强度对应的测试频段，通过确定的测试频段，可以基于测试频段对应的垂直极化方向和水平极化方向，确定观测点位置，可以得到在观测点位置的目标输出数据。

举例而言，确定与电机控制器所处区域的电磁场强度对应的测试频段为30～200MHz，通过确定的测试频段，可以基于测试频段对应的垂直极化方向和水平极化方向，采用垂直极化方向和水平极化方向的双锥天线，可以确定观测点位置。对于垂直极化方向，可以确定z方向距离地面分别为0.6米、0.8米、1米、1.2米和1.4米这五个观测点位置，仿真求解这五个观测点位置在z方向上的电场分量平均值，得到目标输出数据。对于水平极化方向，可以确定x方向距离线束中心分别为-0.4米、-0.2米、0米、0.2米和0.4米这五个观测点位置，仿真求解这五个观测点位置在x方向上的电场分量平均值，得到目标输出数据。

作为一种可选的实施例方式，步骤S102，获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路，包括：获取电机控制器中的系统结构，其中，系统结构包括以下至少之一：电机控制器中的控制器结构、电机结构和人工电源网络模型；对系统结构进行高频结构仿真，得到电机控制器的等效结构电路。

在该实施例中，可以获取电机控制器中的系统结构，对获取的系统结构进行高频结构仿真，可以得到电机控制器的等效结构电路。其中，系统结构可以包括以下至少之一：电机控制器中的控制器结构、电机结构和人工电源网络模型。

可选地，电机控制器中的系统结构可以包括但不限于电机控制器中的控制器结构、电机结构、人工电源网络模型、线缆模型和电机控制器所处的测试环境。

可选地，可以基于HFSS平台建立电机控制器的系统结构，通过建立的电机控制器的系统结构，可以获取电机控制器的系统结构至少包括电机控制器中的控制器结构、电机结构、人工电源网络模型、线缆模型和电机控制器所处的测试环境。对获取的电机控制器的系统结构进行高频结构仿真，可以得到与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路。

作为一种可选的实施例方式，步骤S104，对等效结构电路进行信号仿真，得到电机控制器的时域信号，包括：基于等效结构电路和电机控制器所处的电路的拓扑结构构建信号仿真模型，其中，拓扑结构包括以下至少之一：电机控制器的电机结构、电机控制器的主回路电路、电机的电机负载等效电路；对信号仿真模型进行联合仿真，得到电机控制器的时域信号。

在该实施例中，可以基于等效结构电路和电机控制器所处的电路的拓扑结构构建信号仿真模型，通过构建的信号仿真模型，可以对信号仿真模型进行联合仿真，得到电机控制器的时域信号。其中，拓扑结构包括以下至少之一：电机控制器的电机结构、电机控制器的主回路电路、电机的电机负载等效电路。

可选地，电机控制器所处的电路的拓扑结构可以包括但不限于电机控制器的电机结构、电机控制器的主回路电路、电机的电机负载等效电路、人工电源网络电路和高压电源。

可选地，通过得到的与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路，可以在仿真分析软件(比如Simplorer)中将得到的等效结构电路和电机控制器所处的电路的拓扑结构进行构建，得到信号仿真模型。通过得到的信号仿真模型，对得到的信号仿真模型进行联合仿真，可以得到电机控制器的时域信号。

该实施例通过获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路；对等效结构电路进行信号仿真，得到电机控制器的时域信号；在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，其中，测试结果用于表征电机控制器的工作状态。也就是说，本发明实施例通过获取电机控制器的等效结构电路，对获取的等效结构电路进行信号仿真，得到时域信号，基于电机控制器所处区域的电磁场强度对时域信号进行测试，得到测试结果，基于测试结果，可以确定电机控制器的工作状态，从而实现了对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术效果，解决了无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术问题。

实施例2

下面结合优选的实施方式对本发明实施例的技术方案进行举例说明。

目前，随着新能源车辆的快速发展，虽然相较于传统车辆更加节能环保，但面临着电磁兼容等挑战。电机控制器系统作为车载大功率部件，逐渐向轻小化和高效化发展，随着碳化硅模块的应用，其开关速度也越来越高，产生的电磁干扰能量大且频带宽，是新能源车辆的主要干扰源。电机控制器系统产生的电磁干扰不仅关系到自身工作的可靠性，还会影响整车及邻车的安全运行能力，是车辆满足相关电磁兼容标准的关键。因此，研究电机控制器电磁干扰的产生机理、干扰预测及干扰抑制的方法对新能源车辆的发展有着重要意义。电磁干扰分为传导发射和辐射发射两部分，功率开关器件高速通断产生的电磁干扰会通过空间向外辐射，同时也在元器件、连接件和线缆上以传导发射的方式传播，其中，空间上的辐射发射一直是电磁兼容研究的难题。

为解决上述问题，提出了一种电动汽车交流电机控制器功率回路的传导电磁干扰仿真系统，该系统将电驱系统分为线缆模型仿真模块、逆变器功率回路仿真模块和功率回路信号采集模块三部分，进行建模仿真，但却没有对干扰源产生的源头(比如功率开关器件)进行建模，并不能很好的分析传导干扰产生的根源及传播途径，无法从电驱内部对传导干扰进行有效分析和抑制，同时该系统只针对传导发射进行仿真，没有进一步针对辐射发射进行仿真，其仿真模型只包括被测本体，不包括整个电磁兼容性(ElectromagneticCompatibility，简称为EMC)暗室的测试环境，例如高低压线路阻抗稳定网络(LineImpedance Stabilization Network，简称为LISN)和测试桌等，导致仿真结果无法与实际测试结果形成有效对比，从而存在无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的问题。

还提出了一种新能源汽车电机驱动系统电磁干扰发射电路模型，该模型可以对共模干扰路径和差模干扰路径进行分析，建立传导电压传递函数，获得影响产生共模电磁干扰和差模电磁干扰的影响因素，但存在无法根据电磁干扰产生的源头进行建模的问题。还提出了一种适用于汽车复杂结构的整车电磁兼容模型建立方法，该方法针对整车复杂结构建立模型，并进行简化和网格剖分，节约仿真所需的计算机内存需求和计算时间，但无法根据电驱系统内部进行精确建模，从而存在无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的问题。

本发明实施例提出了一种电机控制器的辐射发射功能的测试方法，针对电机控制器系统辐射发射进行仿真，保证了电机控制器系统前期设计的可靠性，能够实现产品设计初期电磁兼容问题的提取定位、预测和优化，从而降低开发成本，缩短开发周期。本发明实施例通过“分解-建模-验证-集成-场路协同仿真”的技术路径，得到电机控制器的辐射特性，并且克服仿真软件的缺点，提出了一种电机控制器的辐射发射功能的测试方法，更贴合电机控制器系统实际工作情况和测试环境，仿真结果更加准确，从而实现了对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术效果，解决了无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术问题。

图2是根据本发明实施例的一种电机控制器的辐射发射功能的测试方法的示意图，如图2所示，该电机控制器的辐射发射功能的测试方法包括电机控制器的系统结构201、等效结构电路202、信号仿真模型203和场算模型204。其中，电机控制器的系统结构201可以包括但不限于电机控制器中的控制器结构、电机结构、人工电源网络模型、线缆模型和测试环境。信号仿真模型203可以包括但不限于等效结构电路202、电机结构、主回路电路、电机负载等效电路、人工电源网络电路和高压电源。场算模型204可以包括但不限于人工电源网络、线缆、电机控制器、测试环境和模拟接收天线模型。

在本发明实施例中，可以基于HFSS平台建立电机控制器的系统结构201，通过建立的电机控制器的系统结构201，可以获取电机控制器的系统结构201。对获取的电机控制器的系统结构201进行高频结构仿真，可以得到与电机控制器的系统结构201匹配的等效结构电路202。可以在仿真分析软件(比如Simplorer)中将得到的等效结构电路202和电机控制器所处的电路的拓扑结构进行构建，得到信号仿真模型203。通过得到的信号仿真模型203，对得到的信号仿真模型203进行联合仿真，可以得到电机控制器的时域信号。在对得到的时域信号进行测试之前，可以通过人工电源网络、线缆、电机控制器、测试环境和模拟接收天线模型在测试台架上搭建场算模型204。通过搭建的场算模型204，可以在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到电机控制器的辐射发射强度的测试结果，通过得到的测试结果，可以确定电机控制器的工作状态。

在本发明实施例中，在对电机控制器的辐射发射功能进行测试之前，需要搭建测试台架在内的测试结构模型，该测试结构模型包括人工电源网络结构、控制器结构、电机结构、测试台架和等效结构电路。

图3是根据本发明实施例的一种人工电源网络外壳的示意图，如图3所示，人工电源网络结构为一个开口的长方体，其内部相关结构对电磁传播的影响通过连接端口的等效电路来表征，因此，人工电源网络结构仅需建立人工电源网络外壳。

图4是根据本发明实施例的一种控制器结构的示意图，如图4所示，该控制器结构由控制器外壳、功率模块、电容结构和铜排组成，控制器外壳、功率模块和电容结构分别进行建模验证，可以获得准确的控制器结构。

图5是根据本发明实施例的一种电机外壳的示意图，如图5所示，电机结构由电机外壳、定子线圈和转子铁芯组成。由于电机本体仅作为负载，而不产生干扰，在结构建模时对其进行简化，只保留电机外壳，作为共模干扰的回路，可以表征电磁传播特性。

图6是根据本发明实施例的一种测试台架的示意图，如图6所示，该测试台架依照标准国际无线电干扰特别委员会，用于保护车辆、船只和设备上使用的接收器的无线电骚扰特性-限值和测量方法(简称为CISPR25)的要求建立，其尺寸为长2.5米，宽1.1米。该测试台架必须接地，参考实验室布置，建立接地金属板的模型，尺寸为宽0.5米，高0.9米。为了提高运算效率，将测试台架及接地金属板采用面结构，并设置成有限导体边界，材料选用台架真实材料。

图7是根据本发明实施例的一种等效结构电路的示意图，如图7所示，根据各部件布置位置与试验测试布置情况，进行结构模型布置，将人工电源网络701、线缆702、控制器703、电机704和测试台架705进行布置，得到电机控制器的系统结构，仿真生成等效结构电路，作为信号仿真模型的输入。

图8是根据本发明实施例的一种信号仿真模型的示意图，如图8所示，该信号仿真模型由高压电源801、人工电源网络电路802、电机负载等效电路803、主回路电路804、电机结构805和等效结构电路806组成，然后对信号仿真模型进行联合仿真，得到时域信号，作为场算模型的输入。

图9是根据本发明实施例的一种场算模型的示意图，如图9所示，该场算模型由人工电源网络901、线缆902、电机903、控制器904和测试台架905组成。根据各部件布置位置与试验测试布置情况，分别将各组件结构模型放置于测试台架的相应位置，并通过线缆902连接，将对信号仿真模型进行联合仿真得到的时域信号注入到场算模型中。

图10是根据本发明实施例的一种观测点位置的基本选取原则的示意图，图11是根据本发明实施例的另一种观测点位置的基本选取原则的示意图，如图10和图11所示，辐射发射测试中接收天线的效果，实际上是反映天线所处区域的电磁场强度的平均效果。为了模拟辐射发射测试时的接收天线，在HFSS结构模型中建立特定的观测点，通过计算这些观测点的场强等效接收天线的值，从而可以避免建立复杂的实际天线模型，实现等效替代，提高仿真效率，并且同时保证了仿真准确性。以CISPR25测试标准为例，观测点位置在x方向上距离天线正对线束中心1.1米，距离测试桌0.2米，在z方向上距离地平面1米，距离测试桌0.9米和0.95米。

在本发明实施例中，对电机控制器所处区域的电磁场强度进行测试时，对于不同的测试频段，所采用的天线不同，所建立的观测点位置也不同。针对不同的测试频段，可以确定电机控制器所处区域的电磁场强度对应的不同的观测点位置，通过确定的不同的观测点位置，可以对电机控制器的时域信号进行测试，以确定在不同的观测点位置的多个输出数据，通过确定的多个输出数据，可以确定在观测点位置的目标输出数据。通过得到的目标输出数据，可以确定与目标输出数据匹配的测试结果，通过确定的测试结果，可以确定电机控制器的工作状态，从而实现了对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术效果，解决了无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术问题。

图12是根据本发明实施例的一种在0.1～30MHz测试频段下的观测点位置的示意图，如图12所示，对于0.1～30MHz测试频段，辐射发射测试采用垂直极化方向的杆天线，采用z方向距离地面1米、1.2米和1.4米这三个观测点位置，下面的观测点位置距离地面1米，各个观测点位置间距0.2米，仿真求解这三个观测点位置在z方向上的电场分量平均值，得到目标输出数据。

图13是根据本发明实施例的一种在30～200MHz测试频段对应的垂直极化方向下的观测点位置的示意图，如图13所示，对于垂直极化方向，采用垂直极化方向的双锥天线，采用z方向距离地面分别为0.6米、0.8米、1米、1.2米和1.4米这五个观测点位置，中间的观测点位置距离地面1米，各个观测点位置间距0.2米，仿真求解这五个观测点位置在z方向上的电场分量平均值，得到目标输出数据。

图14是根据本发明实施例的一种在30～200MHz测试频段对应的水平极化方向下的观测点位置的示意图，如图14所示，对于水平极化方向，采用水平极化方向的双锥天线，采用x方向正对线束中心分别为-0.4米、-0.2米、0米、0.2米和0.4米这五个观测点位置，中间的观测点位置正对线束中心1米，各个观测点位置间距0.2米，仿真求解这五个观测点位置在x方向上的电场分量平均值，得到目标输出数据。

该实施例通过获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路；对等效结构电路进行信号仿真，得到电机控制器的时域信号；在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，其中，测试结果用于表征电机控制器的工作状态。也就是说，本发明实施例通过获取电机控制器的等效结构电路，对获取的等效结构电路进行信号仿真，得到时域信号，基于电机控制器所处区域的电磁场强度对时域信号进行测试，得到测试结果，基于测试结果，可以确定电机控制器的工作状态，从而实现了对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术效果，解决了无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术问题。

实施例3

根据本发明实施例，还提供了一种电机控制器的辐射发射功能的测试装置。需要说明的是，该电机控制器的辐射发射功能的测试装置可以用于执行实施例1中的电机控制器的辐射发射功能的测试方法。

图15是根据本发明实施例的一种电机控制器的辐射发射功能的测试装置的示意图，如图15所示，该电机控制器的辐射发射功能的测试装置1500可以包括：获取单元1502、处理单元1504和测试单元1506。

获取单元1502，用于获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路。

处理单元1504，用于对等效结构电路进行信号仿真，得到电机控制器的时域信号。

测试单元1506，用于在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，其中，测试结果用于表征电机控制器的工作状态。

可选地，测试单元1506包括：确定模块，用于确定电机控制器所处区域的电磁场强度对应的观测点位置；测试模块，用于对电机控制器的时域信号进行测试，确定在观测点位置的测试结果。

可选地，该装置还包括：搭建单元，用于基于人工电源网络、线缆和电机控制器在测试台架上搭建场算模型。

可选地，测试模块包括：控制子模块，用于控制人工电源网络将与时域信号相同的信号输出至电机控制器中，得到在观测点位置，电机控制器对时域信号进行处理后的至少一输出数据，其中，输出数据用于表征电机控制器的辐射发射强度，输出数据的数量与观测点位置的数量相同；第一确定子模块，用于基于至少一输出数据，确定在观测点位置的目标输出数据；第二确定子模块，用于确定在观测点位置与输出数据匹配的测试结果。

可选地，第二确定子模块包括：响应于目标输出数据用于表征辐射发射强度不小于辐射强度阈值，确定与目标输出数据匹配的测试结果用于表征电机控制器的工作状态为正常工作状态；或响应于目标输出数据用于表征辐射发射强度小于辐射强度阈值，确定与目标输出数据匹配的测试结果用于表征电机控制器的工作状态为异常工作状态。

可选地，确定模块包括：第一确定子模块，用于确定与电机控制器所处区域的电磁场强度对应的测试频段；第二确定子模块，用于基于测试频段对应的极化方向，确定观测点位置。

可选地，获取单元1502包括：获取模块，用于获取电机控制器中的系统结构，其中，系统结构包括以下至少之一：电机控制器中的控制器结构、电机结构和人工电源网络模型；仿真模块，用于对系统结构进行高频结构仿真，得到电机控制器的等效结构电路。

可选地，处理单元1504包括：构建模块，用于基于等效结构电路和电机控制器所处的电路的拓扑结构构建信号仿真模型，其中，拓扑结构包括以下至少之一：电机控制器的电机结构、电机控制器的主回路电路、电机的电机负载等效电路；仿真模块，用于对信号仿真模型进行联合仿真，得到电机控制器的时域信号。

在本发明实施例中，通过获取单元获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路，通过处理单元对等效结构电路进行信号仿真，得到电机控制器的时域信号，通过测试单元在电机控制器所处区域的电磁场强度下，对电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，其中，测试结果用于表征电机控制器的工作状态。也就是说，本发明实施例通过获取电机控制器的等效结构电路，对获取的等效结构电路进行信号仿真，得到时域信号，基于电机控制器所处区域的电磁场强度对时域信号进行测试，得到测试结果，基于测试结果，可以确定电机控制器的工作状态，从而实现了对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术效果，解决了无法对电机控制器的电磁干扰情况进行测试的技术问题。

实施例4

根据本发明实施例，还提供了一种车辆，该车辆用于执行实施例1中任意一项电机控制器的辐射发射功能的测试方法。

实施例5

根据本发明实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，程序执行实施例1中的电机控制器的辐射发射功能的测试方法。

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。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述确定为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，确定为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并确定为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅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 (10)

1.一种电机控制器的辐射发射功能的测试方法，其特征在于，包括：

获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路；

对所述等效结构电路进行信号仿真，得到所述电机控制器的时域信号；

在所述电机控制器所处区域的电磁场强度下，对所述电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，其中，所述测试结果用于表征所述电机控制器的工作状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电机控制器所处区域的电磁场强度下，对所述电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，包括

确定所述电机控制器所处区域的所述电磁场强度对应的观测点位置；

对所述电机控制器的时域信号进行测试，确定在所述观测点位置的所述测试结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述电机控制器的时域信号进行测试，确定在所述观测点位置的所述测试结果之前，所述方法还包括：

基于人工电源网络、线缆和所述电机控制器在测试台架上搭建场算模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述电机控制器的时域信号进行测试，确定在所述观测点位置的所述测试结果，包括：

控制所述人工电源网络将与时域信号相同的信号输出至所述电机控制器中，得到在所述观测点位置，所述电机控制器对所述时域信号进行处理后的至少一输出数据，其中，所述输出数据用于表征所述电机控制器的辐射发射强度，所述输出数据的数量与所述观测点位置的数量相同；

基于至少一所述输出数据，确定在所述观测点位置的目标输出数据；

确定与所述目标输出数据匹配的所述测试结果。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定与所述目标输出数据匹配的所述测试结果，包括：

响应于所述目标输出数据用于表征所述辐射发射强度不小于辐射强度阈值，确定与所述目标输出数据匹配的所述测试结果用于表征所述电机控制器的工作状态为正常工作状态；或

响应于所述目标输出数据用于表征所述辐射发射强度小于辐射强度阈值，确定与所述目标输出数据匹配的所述测试结果用于表征所述电机控制器的工作状态为异常工作状态。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述电机控制器所处区域的所述电磁场强度对应的观测点位置，包括：

确定与所述电机控制器所处区域的所述电磁场强度对应的测试频段；

基于所述测试频段对应的极化方向，确定所述观测点位置。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取与所述电机控制器的系统结构匹配的所述等效结构电路，包括：

获取所述电机控制器中的所述系统结构，其中，所述系统结构包括以下至少之一：所述电机控制器中的控制器结构、电机结构和人工电源网络模型；

对所述系统结构进行高频结构仿真，得到所述电机控制器的所述等效结构电路。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述等效结构电路进行信号仿真，得到所述电机控制器的时域信号，包括

基于所述等效结构电路和所述电机控制器所处的电路的拓扑结构构建信号仿真模型，其中，所述拓扑结构包括以下至少之一：所述电机控制器的电机结构、所述电机控制器的主回路电路、所述电机的电机负载等效电路；

对所述信号仿真模型进行联合仿真，得到所述电机控制器的时域信号。

9.一种电机控制器的辐射发射功能的测试装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取与电机控制器的系统结构匹配的等效结构电路；

处理单元，用于对所述等效结构电路进行信号仿真，得到所述电机控制器的时域信号；

测试单元，用于在所述电机控制器所处区域的电磁场强度下，对所述电机控制器的时域信号进行测试，得到测试结果，其中，所述测试结果用于表征所述电机控制器的工作状态。

10.一种车辆，其特征在于，用于执行权利要求1至8中任意一项所述的方法。