CN206430913U - 一种制动能量回收系统的设计验证测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种制动能量回收系统的设计验证测试系统，包括：上位机；分别与所述上位机通过USB连接的两个数据通信设备；每一所述数据通信设备通过CAN总线和LIN总线分别连接有两个PMM控制器，以在所述数据通信设备与所述PMM控制器之间传输CAN和/或LIN报文；每一所述PMM控制器连接有两个继电器，所述PMM控制器用于控制所述继电器的开合。本实用新型组网方式简单，只要2套上位机就能够支持8个产品的测试；并且增加了继电器控制器和可编程直流电源，这样在部分环境模拟实验中，对PMM控制器的休眠唤醒功能进行自动化验证，解决了以往只能通过人工来监控休眠唤醒的问题。

Description

一种制动能量回收系统的设计验证测试系统

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种制动能量回收系统的设计验证测试系统。

背景技术

汽车的制动能量回收系统指的是车辆在减速或制动时，将一部分机械能（动能）转化为其他形式的能量，并再加以利用的技术。其基本原理为先将汽车减速或制动时的一部分机械能（动能）经回收系统转换或转移为其他形式的能量并储存在储能单元中，同时产生一定的负荷阻力使车辆减速或制动，当车辆再次起动或加速时，系统再将储存在储能单元中的能量转换为车辆行驶所需的动能或电能，从而达到降低油耗的目的。

汽车采用减速能量回收技术，有助于提高车辆能源利用率，减少燃油消耗，减轻制动时的热负荷和磨损，提高汽车行驶安全性和使用经济性。

汽车的制动能量回收系统根据存储介质的不同分为：

1、基于电池为存储介质的能量回收系统，该系统主要用在混合动力的汽车和纯电动的汽车上面。由于电池存储的电能非常大，可以把减速时候的能量持续不断的存储起来，等需要的时候直接为电器和动力系统进行供电。该结构在混合动力汽车上可以做成重度混合和轻度混合的系统。

2、基于超级电容（EDLC）为存储介质的能量回收系统，该系统主要用在平常开的汽油车上面。超级电容由于放电和充电速度非常快，可以迅速把减速时候的能量存储起来，同时可以迅速的把能量释放出去。在汽车启动瞬间由于电池有一定的内阻，而启动机带动发动机运行是需要上百安培的电流。这时蓄电池会出现比较大的电压压降，而超级电容能够在启动时及时放电有效的防止这种蓄电池的电压下降，避免了潜在的影响，提高了汽车启动电压范围。该结构在回收系统中属于微混合的系统。

作为基于超级电容（EDLC）为存储介质的制动能量回收系统主控制器的PMM控制器，控制着整个能量回收策略的实施。其DV（Design Validation，即设计验证，是零部件同步开发的一个阶段，用各种试验来定量或者定性地验证零部件设计能否满足其环境适应性和可靠性的要求）试验过程中需要对总线信号和电子负载（继电器）进行实时和有效的检测。传统控制器的检测过程中，在DV实验中有些需要进行休眠唤醒的测试项目只能够通过人工定时去操作看测试结果来判断。尤其是在22:00到7:00测试的时候，无人一直在看守值班，导致了部分测试项目并没有严格按照企标进行，测试结果也不够准确。传统的这种半自动的测试方法必须被全自动的方法所取代。同时PMM控制器在DV测试时候针对继电器的检测、上位机的稳定性方面、DV测试硬件组网拓扑方面需要有一套更加优化的方案。

如图1所示，常见的方案为一台PC作为上位机同时控制8台PMM控制器和配套的16个继电器。但是其存在的缺点也非常明显：

1、PMM控制器挂载太多，上位机需要实时处理数据，最长需要持续监控50天。数据处理量非常大，容易导致上位机不稳定甚至崩溃，同时按照此组网方式上位机的开发难度大，需要厘清各个数据流程内存优化方案。

2、此种组网方式在实验室对产品进行接线时，线束量非常多，接线复杂，不方便测试人员进行操作，容易产生短路或者断路等情况，导致对测试结果的影响。

3、无法实时监控上位机的电流。

4、无法控制上位机的休眠唤醒，部分环境实验完全靠人工来测试，如果导致测试结果不准确。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种组网简单的制动能量回收系统的设计验证测试系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种制动能量回收系统的设计验证测试系统，其特征在于，包括：

上位机；

分别与所述上位机通过USB连接的两个数据通信设备；

每一所述数据通信设备通过CAN总线和LIN总线分别连接有两个PMM控制器，以在所述数据通信设备与所述PMM控制器之间传输CAN和/或LIN报文；

每一所述PMM控制器连接有两个继电器，所述PMM控制器用于控制所述继电器的开合。

其中，所述测试系统还包括：

继电器控制器，分别与所述数据通信设备和所述PMM控制器相连，用于根据接收的CAN报文控制发送或不发送点火开关档位信号IGN至所述PMM控制器。

其中，所述测试系统还包括：

可编程直流电源，通过USB与所述上位机相连，用于为所述PMM控制器提供电流。

本实用新型实施例的有益效果在于：

组网方式简单，只要2套上位机就能够支持8个产品的测试；

增加了继电器控制器和可编程直流电源，这样在部分环境模拟实验中，对PMM控制器的休眠唤醒功能进行自动化验证，解决了以往只能通过人工来监控休眠唤醒的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有制动能量回收系统的设计验证控制系统的构成示意图。

图2是本实用新型实施例一种制动能量回收系统的设计验证测试系统的构成示意图。

图3是本实用新型实施例一种制动能量回收系统的设计验证测试系统对CAN进行检测的工作流程示意图。

图4是本实用新型实施例一种制动能量回收系统的设计验证测试系统对LIN进行检测的工作流程示意图。

图5是本实用新型实施例一种制动能量回收系统的设计验证测试系统对继电器进行检测的工作流程示意图。

图6是本实用新型实施例一种制动能量回收系统的设计验证测试系统对PMM控制器的休眠唤醒进行检测的工作流程示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。

请参照图1所示，本实用新型实施例提供一种制动能量回收系统的设计验证测试系统，包括：

上位机；

分别与所述上位机通过USB连接的两个数据通信设备；

每一所述数据通信设备通过CAN总线和LIN总线分别连接有两个PMM控制器，以在所述数据通信设备与所述PMM控制器之间传输CAN和/或LIN报文；

每一所述PMM控制器连接有两个继电器，所述PMM控制器用于控制所述继电器的开合。

作为进一步的改进，本实施例的制动能量回收系统的设计验证控制系统还包括：

继电器控制器，分别与所述数据通信设备和所述PMM控制器相连，用于根据接收的CAN报文控制发送或不发送点火开关档位信号IGN至所述PMM控制器。

进一步地，本实施例的制动能量回收系统的设计验证控制系统还包括：

可编程直流电源，通过USB与所述上位机相连，用于为所述PMM控制器提供电流。

这样，可以在部分环境模拟实验中，对PMM控制器的休眠唤醒功能进行自动化验证，解决了以往只能通过人工来监控休眠唤醒的问题。

需要说明的是，本实施例的数据通信设备，其实现形式为PEAK CAN卡，是一种能够接收和发送CAN和LIN总线数据的设备。

上述本实施例的制动能量回收系统的设计验证控制系统是一套上位机同时对4台PMM控制器测试，这样能解决以往的问题：环境模拟测试LEG4（是DV实验中一个项目，也叫恒定湿热耐久实验，用来测试产品能否满足运行寿命要求，时间长达1000个小时，测试中需要使产品1小时工作和1小时休眠如此反复，累计测试1000小时，除该测试项目外其他的一些DV实验也需要产品从正常模式进入休眠模式的要求）的测试需要测试8台PMM控制器，若一套上位机同时支持8台控制器，数据量处理过大，导致上位机有出错的风险。本实施例的这种组网方式有效地解决了这个问题，只要2套上位机就能够支持8个产品的测试。

针对上位机偶尔出错的情况，本实施例中，上位机每4个小时进行检测数据的保存，清除上位机中缓存大量数据，即使系统或者人工操作出现异常也可以及时保存到有用数据，极大地提高了上位机的稳定性。例如进行1000小时的测试项目，如果在第500小时上位机出错，将导致之前保存的所有数据都丢失，因此，本实施例采用每4小时保存一次数据，在数据保存的同时也清除上位机缓存的数据，这样上位机可以重新记录数据，也不容易崩溃。

以下通过图3-图6分别说明本实施例制动能量回收系统的设计验证测试系统的工作原理及过程。

首先请参照图3所示，为本实施例一种制动能量回收系统的设计验证控制系统对CAN进行检测的工作流程示意图，该工作流程包括：

步骤S31，PMM控制器周期性地向上位机发送CAN报文；周期一般设置为100毫秒，发出的CAN报文通过数据通信设备传输到上位机，由上位机对CAN报文ID进行识别。

步骤S32，上位机接收CAN报文，并对丢失报文或未丢失报文进行计数。例如第一次出现报文丢失则加5，计数为+5；第二次再丢报文再加5，累计数值为+10；第三次如果未丢失报文则减10，累计数值+10-10=0。也就是说，对于丢失报文，每出现一次则计数上加5，而未丢失报文则计数上减10，可以简称为“加5减10”计数方式。考虑到不涉及安全的电子零部件实际在整车上总线报文通信时，存在极低的概率的报文丢失情况，但是因为报文是周期性发送的，这次没有收到下次还能接收到这个报文，所以通过“加5减10”的计数方式做了一定的容错机制。

步骤S33，上位机判断累计数值是否达到设定的阈值，如果是则进入步骤S34，判定发生连续性的报文丢失，然后在步骤S35记录并保存错误时间和错误数据；如果没有达到设定的阈值，则返回步骤S31。

本实施例中，根据调试的经验和电子零部件情况，将累计数值的阈值设定为30。

请再参照图4所示，为本实施例一种制动能量回收系统的设计验证测试系统对LIN进行检测的工作流程示意图。由于PMM控制器作为LIN的主节点，数据通信设备（Peak CAN卡）作为从节点，按照LIN的协议规范，需要LIN主节点去寻问从节点的信息，然后从节点反馈给主机相应的信息。对应的LIN检测的工作流程为：

步骤S41，PMM控制器周期性地发送LIN报文给到LIN子节点——数据通信设备，数据通信设备再将LIN报文发送到上位机，周期一般设置为120毫秒。

步骤S42，上位机接收LIN报文，并对丢失报文或未丢失报文进行计数。同样地，采用上述“加5减10”计数方式，对于丢失报文，每出现一次则计数上加5，而未丢失报文则计数上减10。

步骤S43，上位机判断累计数值是否达到设定的阈值，如果是则进入步骤S44，判定发生连续性的报文丢失，然后在步骤S45记录并保存错误时间和错误数据；如果没有达到设定的阈值，则返回步骤S41。累计数值的阈值设定为30。

请再参照图5所示，为本实用新型实施例一一种制动能量回收系统的设计验证测试系统对继电器进行检测的工作流程示意图，该工作流程包括：

步骤S51，上位机设置继电器的控制周期；

步骤S52，上位机通过6条相同CAN报文向PMM控制器发送用于控制继电器的闭合/打开的指令。由于一个PMM控制器连接有2个继电器，控制每一个继电器都需要发送6条相同的CAN报文。

步骤S53，PMM控制器在接收到该指令后控制对应的继电器，继电器受控做闭合或打开动作；

步骤S54，继电器通过反馈信号RELAY1_SENSER、RELAY2_SENSER信号反馈其当前状态（闭合或打开）给PMM控制器；

步骤S55，PMM控制器发送携带有继电器当前状态的CAN报文给上位机；

步骤S56，上位机接收该CAN报文，并等待预留时间后，判断继电器的动作是否符合指令，如果继电器动作和指令不一致，则进入步骤S57，记录继电器异常信息；如果相一致，则返回步骤S52。例如上位机的指令是继电器打开，而继电器返回的状态也是处于打开状态，则与上位机的指令相一致，回到步骤S52按照设定的控制周期继续检测；相反，如果上位机的指令是继电器打开，而继电器返回的状态是处于关闭状态，表明与指令不一致，上位机的控制指令并未得到正确执行，继电器出现了异常，则记录该异常信息。

请再参照图6所示，为本实用新型实施例一一种制动能量回收系统的设计验证测试系统对PMM控制器的休眠唤醒进行检测的工作流程示意图，该工作流程包括：

步骤S61，上位机设置休眠唤醒的控制周期；

步骤S62，上位机通过CAN报文向继电器控制设备发出休眠唤醒指令；

由于继电器控制设备控制IGN信号的通断，因此有步骤S63，继电器控制设备根据接收的休眠唤醒指令向PMM控制器发送或不发送点火开关档位IGN信号；

PMM控制器在接收到IGN信号能被唤醒而发送唤醒报文，如果没有接收到IGN信号会休眠不发送报文，因此有步骤S64，PMM控制器在接收到IGN信号时向上位机发送唤醒报文；

步骤S65，上位机接收该唤醒报文，并通过USB接口读取可编程直流电源的电流；

步骤S66，上位机判断唤醒报文中携带的PMM控制器电流与读取的可编程直流电源的电流是否一致，如果一致则返回步骤S62，如果不一致则表明上位机控制休眠唤醒的指令无效，需进入步骤S67，记录PMM控制器休眠唤醒的异常信息。

通过上述说明可知，本实用新型实施例的有益效果在于：

组网方式简单，只要2套上位机就能够支持8个产品的测试；

增加了继电器控制器和可编程直流电源，这样在部分环境模拟实验中，对PMM控制器的休眠唤醒功能进行自动化验证，解决了以往只能通过人工来监控休眠唤醒的问题。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种制动能量回收系统的设计验证测试系统，其特征在于，包括：

上位机；

分别与所述上位机通过USB连接的两个数据通信设备；

每一所述数据通信设备通过CAN总线和LIN总线分别连接有两个PMM控制器，以在所述数据通信设备与所述PMM控制器之间传输CAN和/或LIN报文；

每一所述PMM控制器连接有两个继电器，所述PMM控制器用于控制所述继电器的开合。

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，还包括：

继电器控制器，分别与所述数据通信设备和所述PMM控制器相连，用于根据接收的CAN报文控制发送或不发送点火开关档位信号IGN至所述PMM控制器。

3.根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于，还包括：

可编程直流电源，通过USB与所述上位机相连，用于为所述PMM控制器提供电流。