CN208751879U - 一种用于新能源车制动能量回收测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于新能源车制动能量回收测试装置，包括上位机、数据采集设备、整车动力CAN总线，加速踏板传感器、制动踏板传感器、制动主缸液压传感器、制动轮缸液压传感器、高精度GPS，加速度传感器、半轴扭矩传感器、轮速传感器、挡位信号传感器，上位机连接数据采集设备，数据采集设备连接各个传感器，同步采集CAN总线信号和各传感器信号，并将信号上传到所述上位机中，所述数据采集设备包括模拟量输入接口、数字量输入接口、CAN总线输入接口和数据输出接口。本实用新型使用CAN总线与各个相关传感器，同步采集已连接的传感器信号和CAN信号，为测试分析制动能量回收系统提供客观数据。
Description
技术领域
本实用新型属于新能源汽车测试领域，尤其是涉及一种用于新能源车制动能量回收测试装置。
背景技术
新能源车辆制动能量回收系统既是汽车节能环保的重要途径，也是安全和舒适的重要保证，由于新能源汽车制动能量回收系统结构的复杂性和多样性，对测试方法提出了新的需求。新能源汽车制动能量回收系统，不仅保留着传统的摩擦制动，还增加了电机回馈制动，影响新能源汽车制动系统性能的因素增加，独立采集影响制动系统因素信号会存在信号不同步的问题，难以准确描述分析各个因素的相互影响关系。因此需要一种适用于新能源车辆制动能量回收系统的测试装置，能够实现多信号多通道同步采集并融合数据，快速准确的测试分析制动能量回收系统性能。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于新能源车制动能量回收测试装置，能够实现多信号多通道同步采集并融合数据，快速准确的测试分析制动能量回收系统性能。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种用于新能源车制动能量回收测试装置，包括上位机、数据采集设备、整车动力CAN总线，加速踏板传感器、制动踏板传感器、制动主缸液压传感器、制动轮缸液压传感器、高精度GPS，加速度传感器、半轴扭矩传感器、轮速传感器、挡位信号传感器，上位机连接数据采集设备，数据采集设备连接各个传感器，同步采集CAN总线信号和各传感器信号，并将信号上传到所述上位机中，所述数据采集设备包括模拟量输入接口、数字量输入接口、CAN总线输入接口和数据输出接口。
进一步的，所述整车动力CAN总线用于上传汽车电动机扭矩、电动机转速、动力电池电流、电压以及动力电池SOC信号。
进一步的，所述加速踏板传感器(型号为104354125217)用于采集加速踏板开度信号和加速踏板力信号，信号经放大电路连接到TMS320LF2406APZ 芯片的ADCIN00、ADCIN01引脚。
进一步的，所述制动踏板传感器(型号为104354125217)用于采集制动踏板开度信号和制动踏板力信号，信号经放大电路连接到TMS320LF2406APZ 芯片的ADCIN02、ADCIN03引脚。
进一步的，所述制动主缸液压传感器(型号为skf-23797)用于采集制动主缸液压压力信号，信号经放大电路连接到TMS320LF2406APZ芯片的 ADCIN04引脚。
进一步的，所述制动轮缸液压传感器(型号为skf-23797)用于采集各个制动轮缸液压压力信号信号经放大电路连接到TMS320LF2406APZ芯片的 ADCIN05、ADCIN06、ADCIN07、ADCIN08引脚。
进一步的，所述高精度GPS(型号为GPS-RTK)用于采集汽车车速信号、汽车位置信号，信号经放大电路连接到TMS320LF2406APZ芯片的ADCIN09、 ADCIN10引脚。
进一步的，所述加速度传感器(型号为DYTRAN 3263A2)用于采集汽车制动时的加速度信号，信号经放大电路连接到TMS320LF2406APZ芯片的 ADCIN11引脚。
进一步的，所述挡位信号传感器(型号为31918-1XK0A)用于采集汽车挡位信号，信号经放大电路连接到TMS320LF2406APZ芯片的ADCIN12引脚。
进一步的，所述半轴扭矩传感器(型号为RFTS-1)用于采集汽车各个半轴制动扭矩信号,信号经放大电路连接到TMS320LF2406APZ芯片的ADCIN13 引脚。
进一步的，所述轮速传感器(型号为89543-33030)用于采集汽车车轮转速信号,信号经放大电路连接到TMS320LF2406APZ芯片的ADCIN14、 ADCIN15引脚。
进一步的，将所述加速踏板传感器、制动踏板传感器、制动主缸液压传感器、制动轮缸液压传感器、高精度GPS，加速度传感器、半轴扭矩传感器、轮速传感器、挡位信号传感器的信号输出线连接到所述数据采集设备的模拟量接口。
进一步的，将所述整车动力CAN总线连接到所述数据采集设备的CAN总线接口。
进一步的，所述数据采集设备选用TMS320LF2406APZ芯片进行数据融合与收发，芯片电路包括电源滤波电路、晶振电路、复位电路以及程序下载电路，主芯片为5V供电，晶振电路采用16MHz无源晶振，为主芯片提供精确的工作时钟。
进一步的，所述数据采集设备主控芯片供电电路采用L7805AB2T将15V 电源转为5V，为芯片供电。
进一步的，所述数据采集设备采用TLV2372芯片接收传感器数据并对传感器采样信号进行放大，传感器信号采集调整电路通过 ARM_CURRENT_AD管脚连接到TMS320LF2406APZ芯片。
进一步的，所述数据采集设备选用PCA82C250芯片进行汽车CAN信号接收，汽车CAN信号接收电路通过CANRX、CANTX管脚连接到TMS320LF2406APZ 芯片上。
进一步的，所述数据采集设备采用MAX232芯片进行电平转换，实现主控制芯片与上位机通信，上位机SCI通信电路通过TXD0、RXD0管脚连接到 TMS320LF2406APZ芯片上。
相对于现有技术，本实用新型所述的一种用于新能源车制动能量回收测试装置具有以下优势：
本实用新型使用CAN总线与各个相关传感器，同步采集已连接的传感器信号和CAN信号，为测试分析制动能量回收系统提供客观数据；选用拥有多个模拟量引脚的TMS320LF2406APZ芯片，以满足制动能力回收试验多个模拟量信号需求，使用TLV2372芯片接收传感器数据并放大处理模拟信号，将信号传递到控制芯片内，使用PCA82C250接收CAN信号，在主控芯片 TMS320LF2406APZ完成信号同步。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例中一种用于新能源车制动能量回收测试装置示意图；
图2为本实用新型实施例中一种用于新能源车制动能量回收测试装置数据采集设备主控芯片电路；
图3为本实用新型实施例中数据采集设备主控电路的主控芯片供电电路；
图4为本实用新型实施例中数据采集设备传感器信号采集调整电路；
图5为本实用新型实施例中数据采集设备CAN信号接受电路；
图6为本实用新型实施例中数据采集设备主控芯片与上位机SCI通信电路。
附图标记说明：
1-上位机；2-数据采集设备；3-加速踏板传感器；4-制动踏板传感器； 5-挡位信号传感器；6-高精度GPS；7-加速度传感器；8-半轴扭矩传感器； 9-轮速传感器；10-制动轮缸液压传感器；11-整车动力CAN总线；12-制动主缸液压传感器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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”等仅用于描述目的，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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
本实用新型是一种用于新能源车制动能量回收测试装置。如图1所示，本装置包括上位机1、数据采集设备2、加速踏板传感器3、制动踏板传感器 4、挡位信号传感器5、高精度GPS6、加速度传感器7、半轴扭矩传感器8、轮速传感器9、制动轮缸液压传感器10、制动主缸液压传感器11和整车动力CAN总线12。
所述上位机1用于融合、监控、记录、处理制动过程中的各个数据；所述数据采集2设备用于采集各传感器信号和整车动力CAN信号；所述加速踏板传感器3用于采集加速踏板开度和加速踏板力信号；所述制动踏板传感器 4用于采集制动踏板开度和制动踏板力信号；所述挡位信号传感器5采集汽车挡位信号；所述高精度GPS6用于采集汽车速度信号；所述加速度传感器7 用于采集汽车行驶时的加速度；所述半轴扭矩传感器8用于采集前后轴制动扭矩；轮速传感器9用于采集轮速信号；制动轮缸液压传感器10用于采集制动轮缸压力；所述动力CAN总线11用于获取汽车电动机扭矩、电动机转速、动力电池电流、电压以及动力电池SOC信号；所述制动主缸液压传感器 12用于采集制动主缸压力。
所述数据采集设备2具备模拟量输入接口、数字量输入接口、CAN总线输入接口和数据输出接口；将所述加速踏板传感器3、制动踏板传感器4、挡位信号传感器5、高精度GPS6、加速度传感器7、半轴扭矩传感器8、轮速传感器9、制动轮缸液压传感器10、制动主缸液压传感器11的信号输出线连接到所述数据采集设备的模拟量接口。将所述整车动力CAN总线12连接到所述数据采集设备的CAN总线接口。
如图2所示，数据采集设备选用TMS320LF2406APZ芯片进行数据融合与收发，芯片电路包括电源滤波电路、晶振电路、复位电路以及程序下载电路。主芯片为5V供电，晶振电路采用16MHz无源晶振，为主芯片提供精确的工作时钟。
如图3所示，数据采集设备2主控芯片供电电路采用L7805AB2T将15V 电源转为5V，为芯片供电，采用LM1117IDTX-3.3芯片将5V转为3.3V，本电路将15V电压转为5V和3.3V，为电路板中多种芯片供电提供保障；使用极性电容C72、C76、C79给电压滤波，去除电压波动。
如图4所示，所述数据采集设备2采用TLV2372芯片接收传感器数据并对传感器采样信号进行放大，传感器信号采集调整电路通过ARM_CURRENT_AD 管脚连接到TMS320LF2406APZ芯片；使用双二极管D20防止信号逆向，以保护电路；使用R82和C63对信号进行滤波，去除信号波动。
如图5所示，所述数据采集设备2选用PCA82C250芯片进行汽车CAN信号接收，汽车CAN信号接收电路通过CANRX、CANTX管脚连接到 TMS320LF2406APZ芯片上。采用电压比较器LM293，可以屏闭掉电路异常导致的信号失真，并能够排除线路电平不稳定对信号的影响。
如图6所示，所述数据采集设备2采用MAX232芯片进行电平转换，实现主控制芯片与上位机通信，上位机SCI通信电路通过TXD0、RXD0管脚连接到TMS320LF2406APZ芯片上，C2和C4电容接法的目的是为了快速转换电压， C1和C3电容接法的目的是为了排除电压变化对芯片的影响。
本实用新型的上位机1识别所述数据采集设备2，检测所述数据采集设备 2通道连接状况，同步采集已连接的模拟量信号和CAN信号，并将数据融合储存。所述上位机1在线监控并处理各个信号，能够实现在线处理数据并能实现回放数据进行后处理。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于新能源车制动能量回收测试装置，其特征在于：包括上位机、数据采集设备、整车动力CAN总线，加速踏板传感器、制动踏板传感器、制动主缸液压传感器、制动轮缸液压传感器、高精度GPS，加速度传感器、半轴扭矩传感器、轮速传感器、挡位信号传感器，上位机连接数据采集设备，数据采集设备连接各个传感器，同步采集CAN总线信号和各传感器信号，并将信号上传到所述上位机中，所述数据采集设备包括模拟量输入接口、数字量输入接口、CAN总线输入接口和数据输出接口。
2.根据权利要求1所述的一种用于新能源车制动能量回收测试装置，其特征在于：所述整车动力CAN总线用于上传汽车电动机扭矩、电动机转速、动力电池电流、电压以及动力电池SOC信号。
3.根据权利要求1所述的一种用于新能源车制动能量回收测试装置，其特征在于：所述数据采集设备选用TMS320LF2406APZ芯片进行数据融合与收发，芯片电路包括电源滤波电路、晶振电路、复位电路以及程序下载电路，主芯片为5V供电，晶振电路采用16MHz无源晶振，为主芯片提供精确的工作时钟。
4.根据权利要求3所述的一种用于新能源车制动能量回收测试装置，其特征在于：所述数据采集设备主控芯片供电电路采用L7805AB2T将15V电源转为5V，为芯片供电。
5.根据权利要求3所述的一种用于新能源车制动能量回收测试装置，其特征在于：所述数据采集设备采用TLV2372芯片接收传感器数据并对传感器采样信号进行放大，传感器信号采集调整电路通过ARM_CURRENT_AD管脚连接到TMS320LF2406APZ芯片。
6.根据权利要求3所述的一种用于新能源车制动能量回收测试装置，其特征在于：所述数据采集设备选用PCA82C250芯片进行汽车CAN信号接收，汽车CAN信号接收电路通过CANRX、CANTX管脚连接到TMS320LF2406APZ芯片上。
7.根据权利要求3所述的一种用于新能源车制动能量回收测试装置，其特征在于：所述数据采集设备采用MAX232芯片进行电平转换，实现主控制芯片与上位机通信，上位机SCI通信电路通过TXD0、RXD0管脚连接到TMS320LF2406APZ芯片上。
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