CN204480036U - 一种应用于新能源汽车的整车网络测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于新能源汽车的整车网络测试系统，包括：主台架，主台架包括限定有容纳腔的主框架和设在主框架前端的支撑台；多个控制件，多个控制件分别设在支撑台上；动力电池台架，动力电池台架用于安装动力电池，动力电池台架设在主框架下方；驱动电机台架，驱动电机台架用于安装驱动电机，驱动电机台架设在支撑台下方。根据本实用新型实施例的整车网络测试系统，可以在试验室内进行更多的控制系统和控制功能测试，从而模拟整车的实际情况，将更多的问题暴露在试验室测试这个环节，从而进行整改、修正和回归测试过程。这样可以节省非常大的人力、物力、财力以及时间的投入，从而达到降低整车测试成本的目的，并且减少了实车测试过程中出现问题的比率。

Description

一种应用于新能源汽车的整车网络测试系统

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车检测领域，更具体地，涉及一种应用于新能源汽车的整车网络测试系统。

背景技术

能源枯竭，汽车保有量的不断攀升，以及各国政府节能减排的总体要求，全球各大汽车生产商纷纷开展新能源汽车开发，新能源汽车将成为汽车产业转型的重要战略方向。目前，我国已成为世界第一汽车产销国，在今后较长的一段时期内，我国的汽车产销量还将保持快速增长势头，预计到2020年汽车保有量将超过2.5亿辆。因此，推进节能与新能源汽车产业化，推动产业转型升级是落实党中央、国务院关于节能减排和培育战略性新兴产业的总体要求的重要路径。

伴随着新能源汽车这种新兴产业的发展，新技术的应用是必不可少的。CAN网络技术的应用就是其中的关键技术之一。CAN控制器局域网络是Control ler Area Network的缩写(以下称为CAN)，是ISO国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议。此后，CAN通过ISO11898及ISO11519进行了标准化，在欧洲已是汽车网络的标准协议。其是为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率最高可达1Mbps。

CAN最初的出现是由于当时消费者对于汽车功能的要求越来越多，而这些功能的实现大多是基于电子控制的，这就使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的信号连接线。提出CAN总线的最初动机就是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯，减少不断增加的信号线。于是便设计了一个单一的网络总线，所有的外围器件可以被挂接在该总线上。1993年，CAN已成为了国际标准，即ISO11898(高速应用)和ISO11519(低速应用)。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。近年来，其所具有的高可靠性和良好的错误检测能力越来越受到重视，并被广泛应用于汽车领域、计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。

新能源汽车正处于蓬勃发展的阶段，产业的竞争已经渗透到了技术和市场的方方面面。CAN总线在汽车总线中占主导地位，新能源汽车需要继承并发展总线在汽车上的应用。目前能够应用于整车各分系统的CAN网络工作平台还较少，大多数测试系统都是以单个控制器节点进行功能性测试，例如采用德国Vector公司的CANoe、CANscope、CANstress等各个分系统软件进行逐一测试，这样不仅延长了整车调试周期，而且也不利于操作人员快速的学习应用。未来，为了能够适应大规模的生产任务，减少单个产品的生产测试时间，提高劳动生产率，便捷的整车网络工作平台是不可缺少的。

目前，现有的技术方案只是针对整车网络中的车身网络进行较为充分的测试工作，而对动力网络的联合测试工作涉及较少，动力网络的联合测试只能在整车被装配完成后进行实车测试且其主要应用在传统的石化燃料汽车上。因此，一旦发现动力网络测试后出现问题而造成返工，由此会出现较大的人力、物力以及时间的损失。

实用新型内容

本实用新型是基于以下事实和认知而完成的。

目前，现有的技术方案只是针对整车网络中的部分车身网络进行测试工作，而对动力网络联合测试工作涉及较少，且其主要应用在传统的石化燃料汽车上。而新能源汽车与传统石化燃料汽车有着本质的不同，传统车的电压等级是12V的低压系统供电，而纯电动汽车的电压等级是336V甚至更高的高压环境系统，因此二者所面对的整车电磁环境(EMC)是天壤之别的，而电磁干扰亦是影响整车电子电器以及整车网络系统能否正常的工作的重要因素之一。

因此，在进行新能源汽车整车电子电器方面的测试工作时，必须考虑整车的高压部件在介入工作的条件下，针对整车网络中的车身网络、动力网络、充电网络进行分别详细的测试，这样才能更好地保证纯电动汽车的测试结果，由此，工作平台就必须具备高压部件搭载功能，而传统车的技术方案在该方面是空白的，因此无法满足新能源汽车尤其是纯电动汽车整车网络测试要求的。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种应用于新能源汽车的整车网络测试系统。

本实用新型主要解决的问题是新能源汽车整车网络的测试验证工作，通过搭建该整车网络测试系统，为整车网络的研发提供测试手段。同时，通过该平台亦可以进行整车的部分功能测试工作，并且便于拓广至多车型平台的共同测试应用。

新能源汽车整车网络工作平台能够辅助完成整车集成、性能优化和产业化关键技术的研发工作，为开发出可靠、安全、性价比高的整车产品提供技术保障。该整车网络测试系统的开发，不仅可以有效地控制零部件的网络信号质量，而且能够实现新能源汽车整车网络监测与实时响应能力，为后期整车的联调工作打下坚实的基础。

根据本实用新型实施例的整车网络测试系统，包括：主台架，所述主台架包括限定有容纳腔的主框架和设在所述主框架前端的支撑台；多个控制件，多个所述控制件分别设在所述支撑台上；动力电池台架，所述动力电池台架用于安装动力电池，所述动力电池台架设在所述主框架下方；驱动电机台架，所述驱动电机台架用于安装驱动电机，所述驱动电机台架设在所述支撑台下方。

根据本实用新型实施例的应用于新能源汽车的整车网络测试系统，通过应用新能源汽车整车网络测试系统，可以在试验室内进行整车电子电器的测试工作，其中包括整车网络测试、整车电子部件的功能测试等，由此可以在试验室内进行更多的控制系统和控制功能测试，从而模拟整车的实际情况，将更多的问题暴露在试验室测试这个环节，从而进行整改、修正和回归测试过程。这样可以节省非常大的人力、物力、财力以及时间的投入，从而达到降低整车测试成本的目的，并且减少了实车测试过程中出现问题的比率。

另外，根据本实用新型上述实施例的整车网络测试系统，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述主台架包括四个主支撑杆和至少两个副支撑杆，四个所述主支撑杆间隔开成矩形分布，相邻的两个所述主支撑杆之间通过横梁相连，两个所述副支撑杆分别设在相对设置的两个所述横梁上，两个所述副支撑杆与位于后端的两个所述主支撑杆配合形成所述主框架，两个所述副支撑杆与位于前端的两个所述主支撑杆之间设置所述支撑台。

根据本实用新型的一个实施例，其中一个所述副支撑杆上设有监控显示器，所述监控显示器朝向所述容纳腔并可根据实际的测试情况实时调整角度。

根据本实用新型的一个实施例，所述动力电池台架和所述驱动电机台架分别与所述主台架独立设置。

根据本实用新型的一个实施例，所述动力电池台架和所述驱动电机台架下端分别设有滚轮。

根据本实用新型的一个实施例，每个所述主支撑杆的下端分别设有滚轮。

根据本实用新型的一个实施例，每个所述滚轮上分别设有独立的锁止机构。

根据本实用新型的一个实施例，两个所述副支撑杆之间设有用于安装方向盘的安装架。

根据本实用新型的一个实施例，多个所述控制件分别包括驱动电机控制器、高压控制盒、DCDC和充电机控制器。

根据本实用新型的一个实施例，所述网络测试系统还包括蓄电池，所述蓄电池安装在所述支撑台上。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的网络测试系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的网络测试系统的爆炸图；

图3是根据本实用新型实施例的网络测试系统的侧视图；

图4是根据本实用新型实施例的网络测试系统的主台架的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的网络测试系统的动力电池台架的结构示意图；

图6是根据本实用新型实施例的网络测试系统的驱动电池台架的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图具体描述根据本实用新型实施例的应用于新能源汽车的整车网络测试系统100。

如图1至图6所示，根据本实用新型实施例的应用于新能源汽车的整车网络测试系统100包括主台架10、多个控制件20、动力电池台架30和驱动电机台架40。

具体而言，主台架10包括限定有容纳腔111的主框架11和设在主框架11前端的支撑台12，多个控制件20分别设在支撑台12上。动力电池台架30用于安装动力电池，动力电池台架30设在主框架11下方，驱动电机台架40用于安装驱动电机，驱动电机台架40设在支撑台12下方。

换言之，根据本实用新型实施例的网络测试系统100除了主台架10之外，还包括能够安装驱动电机的驱动电机台架40和能够安装动力电池的动力电池台架30，该结构的网络测试系统100拟基于北汽新能源公司的已生产车型的总布置方案进行设计，以开放式平台为主，便于工程技术人员进行相应的试验操作。

如图1所示，图1即为根据本实用新型实施例的网络测试系统100的结构示意图，该网络测试系统100构成一个工作平台，工作平台的整体造型与整车框架基本相似，各零部件的装配位置与实车保持一致，这样才能保证测试结果更贴近于实车的效果。

根据本实用新型实施例的整车网络测试系统100，通过应用新能源汽车整车网络测试系统100，可以在试验室内进行整车电子电器的测试工作，其中包括整车网络测试、整车电子部件的功能测试等，由此可以在试验室内进行更多的控制系统和控制功能测试，从而模拟整车的实际情况，将更多的问题暴露在试验室测试这个环节，从而进行整改、修正和回归测试过程。这样可以节省非常大的人力、物力、财力以及时间的投入，从而达到降低整车测试成本的目的，并且减少了实车测试过程中出现问题的比率。

具体地，根据本实用新型的一个实施例，主台架10包括四个主支撑杆13和至少两个副支撑杆14，四个主支撑杆13间隔开成矩形分布，相邻的两个主支撑杆13之间通过横梁15相连，两个副支撑杆14分别设在相对设置的两个横梁15上，两个副支撑杆14与位于后端的两个主支撑杆13配合形成主框架11，两个副支撑杆14与位于前端的两个主支撑杆13之间设置支撑台12。

如图4所示，主台架10包括四个主支撑杆13、两个副支撑杆14和四个横梁15，四个主支撑杆13排列成矩形，两个相邻设置的主支撑杆13之间分别设有一个横梁15，其中两个相对设置的横梁15上分别设有一个副支撑杆14。

换句话说，主台架10的结构与整车的布置结构相对于，主台架10的左右两侧对应整车的左右两侧。主台架10的左右两侧的横梁15的前后两端分别设有一个主支撑杆13，该两个横梁15上靠近前端的位置分别设有一个副支撑杆14，两个副支撑杆14与位于前端的两个主支撑杆13之间设置支撑台12，两个副支撑杆14与位于后端的两个主支撑杆13配合形成主框架11。测试时，整车便安装在该主框架11的容纳腔11内。

由此，该结构的主台架10使得整车系统的零部件均可以按照总布置方案进行布置并固定，从而使得测试结果最大限度地接近实车状态，本工作平台可进行带载试验，即将驱动电机与测功机相连，在确定搭载连接安全的情况下，由相关试验工程师进行模拟驾驶试验测试，从而完善整车的控制策略和算法。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，其中一个副支撑杆14上设有监控显示器50，监控显示器50朝向容纳腔111并可根据实际的测试情况实时调整角度。由此，通过在副支撑杆14上设置一个监控显示器50，该监控显示器50可以具有更好的扩展性，实现与整车硬件在环仿真系统(HIL)平台接口，从而开发并验证整车系统的控制策略与控制逻辑，后期可扩展研发出整车虚拟驾驶模拟功能，进而进行更加深入的算法设计与测试工作。该平台未来可适用于多平台、多车型的测试验证工作，具备一定的通用性和普适性，通用性强。

另外，在该网络测试系统100上，可以加装驱动电机控制器、动力电池系统、整车控制器、电动空调系统、电动暖风系统、电子温控系统等等一系列的控制系统，通过搭载不同的车型实车线束，并将其布置于该工作平台上，从而方便测试人员进行相应的测试工作，并通过人为的故障注入手段，向该系统注入不同的故障(例如信号与电源短路、与GND短路等)，从而方便快捷地验证整车网络信号的鲁棒性，提高整车网络的综合性能。除此之外，该工作平台还可加载车身控制模块、灯光、一键启动、车载娱乐等车身电子系统，通过该平台亦可实现这些部件的综合功能测试工作。因此该平台具备广泛的适用性。

由此，该结构的网络测试系统100可进行纯电动汽车整车网络上各分系统节点的单元测试工作和整车网络的系统测试工作，同时亦可兼具部分功能测试功能。也可测试整车的电气系统(整车线束)，利用该工作平台可快速便捷地测试同一零部件的第二、第三、乃至更多供应上提供的产品。

根据本实用新型的一个实施例，动力电池台架30和驱动电机台架40分别与主台架10独立设置。由此，该结构的整车网络测试系统100不仅布置线束、更换零部件非常简单、方便、快捷，而且针对较笨重的零部件，例如驱动电机和动力电池等，均各自设计了一套独立台架，使用更方便。

优选地，在本实用新型的一些具体实施方式中，动力电池台架30和驱动电机台架40下端分别设有滚轮60。进一步地，每个主支撑杆13的下端也分别设有滚轮60。由此，通过在主台架10、动力电池台架30和驱动电机台架40的下端分别设置滚轮60，使得整体系统结构更灵活。

进一步地，每个滚轮60上分别设有独立的锁止机构(未示出)。由此，通过在整车网络工作平台及独立台架均设计有轮系，不但移动灵活，同时在滚轮60处还设计了锁止功能，从而使得台架移动到位后便可以固定轮系，使用更方便。

根据本实用新型的一个实施例，两个副支撑杆14之间设有用于安装方向盘的安装架16。由此，通过设置安装架16，使得方向盘可以安装在安装架16上。由此，该工作平台可用于拓广功能，与整车硬件在环系统互联，增加模拟驾驶功能，进而验证整车控制策略与控制逻辑的可行性。

根据本实用新型实施例的多个控制件20分别包括驱动电机控制器21、高压控制盒22、DCDC和充电机控制器23。进一步地，整车网络测试系统100还包括蓄电池24，蓄电池24安装在支撑台12上。

由此，该结构的正常网络测试系统100可以用于新能源汽车整车网络的测试台架，通过台架搭建，进而测试整车网络的通讯性能，该工作平台可用于在非实车的状态下进行整车控制系统的功能测试工作，该工作平台可加载测功机系统，从而模拟实车环境状态，验证整车电磁兼容性能。

另外，该工作平台可在试验室内搭载整车动力系统和电驱动系统总成进行测试验证工作，方便快捷，便于拆卸、更换、以及故障注入实施，提高工作效率。该工作平台可在低压状态下、高压状态下分别进行测试验证工作，便于查找产生问题的原因，并进行后续的跟踪分析。该工作平台可以在工作状态下进行电磁兼容的测试工作，可以在测功机辅助的情况下进行整车动力电系统的加载，从而测试验证整车控制系统的电磁兼容性能和抗干扰性能。

该工作平台不仅适用于新能源汽车(包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车)的测试工作，而且可以应用于传统燃料汽车的整车测试工作，适用推广性非常广泛。

该工作平台针对北汽新能源公司在新能源汽车整车网络测试领域所应用，旨在建立并提高北汽新能源公司在新能源汽车整车网络测试方面的研发与测试能力。利用自主创新的技术手段，使得公司在产品测试方面尽量能够脱离或者部分脱离第三方公司在该领域的统治地位，通过向北汽其他兄弟单位或者第三方公司学习先进的测试技术，培养北汽新能源公司自身的整车网络测试体系和能力，提高自身的研发与测试水平，为公司后续的新能源车型的研发工作的顺利推进推波助力。

通过完成搭建该工作平台，可以充分测试整车网络上的各分系统节点，使其满足整车网络设计规范的要求，并培养一系列能够满足新能源汽车要求的零部件供应商，使其电控类零部件能够达到新能源公司的目标要求，拓展同一零部件(包括专用件和通用件)的第二、第三甚至更多的供应商资源，扩大零部件供应商选择范围，为公司后续车型的发展奠定基础。其次，应用新能源汽车整车网络工作平台可以进行整车系统级的网络测试和部分功能测试，为进行实车测试前提供测试准备。再次，通过该工作平台的开发，拟实现与整车硬件在环仿真系统(HIL)平台接口，从而开发并验证整车系统的控制策略与控制逻辑，为新能源汽车的研发与生产提供一套必要的开发与工作平台。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种应用于新能源汽车的整车网络测试系统，其特征在于，包括：

主台架，所述主台架包括限定有容纳腔的主框架和设在所述主框架前端的支撑台；

多个控制件，多个所述控制件分别设在所述支撑台上；

动力电池台架，所述动力电池台架用于安装动力电池，所述动力电池台架设在所述主框架下方；

驱动电机台架，所述驱动电机台架用于安装驱动电机，所述驱动电机台架设在所述支撑台下方。

2.根据权利要求1所述的应用于新能源汽车的整车网络测试系统，其特征在于，所述主台架包括四个主支撑杆和至少两个副支撑杆，四个所述主支撑杆间隔开成矩形分布，相邻的两个所述主支撑杆之间通过横梁相连，两个所述副支撑杆分别设在相对设置的两个所述横梁上，两个所述副支撑杆与位于后端的两个所述主支撑杆配合形成所述主框架，两个所述副支撑杆与位于前端的两个所述主支撑杆之间设置所述支撑台。

3.根据权利要求2所述的应用于新能源汽车的整车网络测试系统，其特征在于，其中一个所述副支撑杆上设有监控显示器，所述监控显示器朝向所述容纳腔。

4.根据权利要求2所述的应用于新能源汽车的整车网络测试系统，其特征在于，所述动力电池台架和所述驱动电机台架分别与所述主台架独立设置。

5.根据权利要求4所述的应用于新能源汽车的整车网络测试系统统，其特征在于，所述动力电池台架和所述驱动电机台架下端分别设有滚轮。

6.根据权利要求5所述的应用于新能源汽车的整车网络测试系统，其特征在于，每个所述主支撑杆的下端分别设有滚轮。

7.根据权利要求6所述的应用于新能源汽车的整车网络测试系统，其特征在于，每个所述滚轮上分别设有独立的锁止机构。

8.根据权利要求2所述的应用于新能源汽车的整车网络测试系统，其特征在于，两个所述副支撑杆之间设有用于安装方向盘的安装架。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的整车网络测试系统，其特征在于，多个所述控制件分别包括驱动电机控制器、高压控制盒、DCDC和充电机控制器。

10.根据权利要求9所述的应用于新能源汽车的整车网络测试系统，其特征在于，还包括蓄电池，所述蓄电池安装在所述支撑台上。