CN209728518U - 新能源集成控制器硬件在环测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新能源集成控制器硬件在环测试系统，包括集成箱体，集成箱体的内部设置有PCIe插槽，PCIe插槽内插接有若干个功能板卡，PCIe插槽通过PCIe插槽转接器与实时仿真机连接，PCIe插槽内的功能板卡通过低压短路测试盒与待测VCU连接，功能板卡包括故障注入板卡、电机专用板卡、模拟信号输入输出板卡、电阻仿真板卡、信号调理板卡及数字信号输入输出板卡、网络板卡、电源控制板卡、低压电源路由板卡，本实用新型为新能源汽车整车控制器与电机控制器集成后，提供了一种控制器级别的测试，通过低压短路测试盒连接VCU，实现了整车控制功能与电机控制功能集成的新能源集成控制器接口的数据输入与输出。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车动力控制系统硬件在环测试技术领域，具体地指一种新能源集成控制器硬件在环测试系统。
背景技术
新能源汽车较传统汽车多了电机控制器等控制器，无疑也增加了整车的成本。现阶段随着硬件的不断发展，将整车控制功能与电机控制功能可以整合后，只使用一个控制器进行能量分配及安全的控制，大大降低了整车的成本。但同时也带来了控制器级别的策略测试的工作量的大幅度提升。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，而提出的一种新能源集成控制器硬件在环测试系统。
为实现上述目的，本实用新型所设计的新能源集成控制器硬件在环测试系统，包括集成箱体，其特殊之处在于，所述集成箱体的内部设置有PCIe插槽，所述PCIe插槽内插接有若干个功能板卡，所述PCIe插槽通过PCIe插槽转接器与实时仿真机连接，所述PCIe插槽内的功能板卡通过低压短路测试盒与待测VCU连接，所述功能板卡包括故障注入板卡、电机专用板卡、模拟信号输入输出板卡、电阻仿真板卡、信号调理板卡及数字信号输入输出板卡、网络板卡、电源控制板卡、低压电源路由板卡。
进一步地，还包括电源分配模块和程控电源，所述电源分配模块向程控电源供电，所述PCIe插槽和实时仿真机由程控电源供电。
更进一步地，所述电源分配模块向程控电源提供380V输入电源。
更进一步地，所述故障注入板卡为三块，每一块提供40个通道，一共120个故障注入通道。
更进一步地，所述电机专用板卡为一块，为FPGA板卡。
更进一步地，所述模拟信号输入输出板卡为三块，提供模拟信号I/O通道。
更进一步地，所述低压断路测试盒由两块PCB板组成，最高测试电流为8A，PCB板上设置有picoMax连接器。
更进一步地，所述数字信号输入输出板卡为二块，提供PWM和数字I/O通道。
更进一步地，所述电源控制板卡为一块，提供电源供给控制和高电流开关。
本实用新型的优点在于：
1、为新能源汽车整车控制器与电机控制器集成后，提供了一种控制器级别的测试。
2、为硬件在环测试提供了一体化的硬件装置，使得硬件配置和测试用例配置相对独立。
3、引入低压短路测试盒，方便随时测量，低压短路测试盒子的数据线与整车控制功能与电机控制功能集成的新能源集成控制器(VCU)进行连接，实现了整车控制功能与电机控制功能集成的新能源集成控制器(VCU)接口的数据输入与输出。
附图说明
图1为本实用新型新能源集成控制器硬件在环测试系统的整体架构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
如图1所示，本实用新型的主旨在于提供一种新能源整车控制功能与电机控制功能集成的新能源集成控制器(VCU)硬件在环测试系统，包括集成箱体，所述集成箱体的内部设置有PCIe插槽，集成箱体连接RTPC(实时仿真机)、所有的板卡和供电模块，采用的是PCI/Express总线方式连接。PCIe插槽内插接有若干个功能板卡。PCIe插槽通过PCIe插槽转接器与实时仿真机连接，PCIe插槽内的功能板卡通过低压短路测试盒BOB与待测VCU(新能源集成控制器)连接，PCIe插槽和实时仿真机由程控电源供电，电源分配模块向程控电源供电，向程控电源提供380V输入电源。380V的输入电源，可以支持VCU\BMS\MCU三个控制器联调，为三电的联调留下功率拓展和板卡扩展的可能性。
功能板卡包括故障注入板卡、电机专用板卡、模拟信号输入输出板卡、电阻仿真板卡、信号调理板卡及数字信号输入输出板卡、网络板卡、电源控制板卡、低压电源路由板卡。
故障注入板卡，型号为ES5398，数量为三块，每一块提供40个通道，一共120个故障注入通道。
电机专用板卡，型号为ES5340，数量为一块，为FPGA板卡。
模拟信号输入输出板卡，型号为ES5350，数量为三块，提供模拟信号I/O通道。
数字信号输入输出板卡，型号为ES5321，数量为二块，提供PWM和数字I/O通道。
电源控制板卡，型号为ES5385，数量为一块，提供电源供给控制和高电流开关。
电阻仿真板卡，型号为ES5385，数量为一块，提供电阻级联。
网络板卡为CAN网络板卡、以太网板卡各一块，分别提供CAN通信、LIN通信。
低压断路测试盒BOB(Breakout Box)，将集成箱体中需要测试的板卡接口信息在背后用接线的方式，同时接到BOB上，以方便测试。原则上说，BOB只包括整个集成箱体中部分板卡的部分信息。一共机柜有三块BOB，共计80个测试接口。低压断路测试盒由两块PCB板组成，为了增加本项目的稳定度，最高测试电流为8A，PCB板上设置有picoMax连接器，连接了故障注入板卡(ES5398)。
电源给集成箱体进行高压供电，采用电源分配模块将高压330V引入程控电源给四核实时仿真机和各种板卡供电，实时仿真机实现不同作业的实时计算、用电阻板卡模拟电池温度信息、用带模拟旋变功能电机模拟板卡进行电机状态的模拟、采用故障注入板卡进行实现故障信号的注入、模拟信号输入输出板卡提供了硬件在环测试系统的模拟输出信号，在硬件在环测试中，可通过低压BOB接口，进行整车控制功能与电机控制功能集成的新能源集成控制器(VCU)接口信号的测量。
本实用新型的工作过程为：上位机中集合了用MATLAB搭建的闭环车辆模型和LABCAR集成的测试用例。上位机将闭环车辆模型和测试用例编译后下载到实时仿真机RTPC中，实时仿真机根据LABCAR中测试用例的分配设置，进行模型、代码、硬件计算的处理机分配，确保了在复杂任务管理模式下系统的实时性。根据硬件在环测试的要求，从故障注入板卡故障注入通道输入：对地/蓄电池短路、Pin之间的短接的故障、断路故障、漏电流故障、虚接故障到实时仿真机RTPC中。电机模拟板卡是一块带旋变的信号板卡，模拟电机的实时状态，信号进入实时仿真机中。电阻板卡实现了电池相关的温度信号的模拟。电源控制开关模拟卡用于模拟发动机开关。对于带有双电池的车辆，电源控制开关模拟卡电压范围可从普通电压调节到高压两个电源间的切换。在硬件在环的测试中，模拟信号、PWM信号、数字信号的输入输出由模拟信号输入输出板卡和信号调理板卡及数字信号输入输出板卡实现。根据具体测试需要CAN网络板卡、以太网板卡可实现两个不同总线协议接口转换。
在硬件在环的测试中，需要测试的信号先引入低压短路测试盒，方便随时测量。同时，低压短路测试盒子的数据线与整车控制功能与电机控制功能集成的新能源集成控制器(VCU)进行连接，实现了整车控制功能与电机控制功能集成的新能源集成控制器(VCU)接口的数据输入与输出。
本领域的技术人员应当理解，此处所述的具体实施方案仅用解释本实用新型专利，并不用于限制本实用新型专利。在本实用新型专利的精神和原则之内作出的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型专利的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种新能源集成控制器硬件在环测试系统，包括集成箱体，其特征在于：所述集成箱体的内部设置有PCIe插槽，所述PCIe插槽内插接有若干个功能板卡，所述PCIe插槽通过PCIe插槽转接器与实时仿真机连接，所述PCIe插槽内的功能板卡通过低压短路测试盒与待测VCU连接，所述功能板卡包括故障注入板卡、电机专用板卡、模拟信号输入输出板卡、电阻仿真板卡、信号调理板卡及数字信号输入输出板卡、网络板卡、电源控制板卡、低压电源路由板卡。
2.根据权利要求1所述的新能源集成控制器硬件在环测试系统，其特征在于：还包括电源分配模块和程控电源，所述电源分配模块向程控电源供电，所述PCIe插槽和实时仿真机由程控电源供电。
3.根据权利要求2所述的新能源集成控制器硬件在环测试系统，其特征在于：所述电源分配模块向程控电源提供380V输入电源。
4.根据权利要求1所述的新能源集成控制器硬件在环测试系统，其特征在于：所述故障注入板卡为三块，每一块提供40个通道，一共120个故障注入通道。
5.根据权利要求1所述的新能源集成控制器硬件在环测试系统，其特征在于：所述电机专用板卡为一块，为FPGA板卡。
6.根据权利要求1所述的新能源集成控制器硬件在环测试系统，其特征在于：所述模拟信号输入输出板卡为三块，提供模拟信号I/O通道。
7.根据权利要求1所述的新能源集成控制器硬件在环测试系统，其特征在于：所述低压断路测试盒由两块PCB板组成，最高测试电流为8A，PCB板上设置有picoMax连接器。
8.根据权利要求1所述的新能源集成控制器硬件在环测试系统，其特征在于：所述数字信号输入输出板卡为二块，提供PWM和数字I/O通道。
9.根据权利要求1所述的新能源集成控制器硬件在环测试系统，其特征在于：所述电源控制板卡为一块，提供电源供给控制和高电流开关。
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