基於can總線的電機調試裝置的製作方法

2023-10-11 06:25:24

專利名稱：基於can總線的電機調試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種設備調試裝置，具體的說，是涉及一種基於CAN總線的電動 汽車用電機調試裝置，屬於電動汽車領域。
背景技術：
CAN總線最初是BOSCH公司專門為實現汽車上的數據通信而設計的，因而具有成 本低、可靠性高、實時性高、使用方便以及適於在惡劣的電氣環境下工作的特點，不但特別 適合現代汽車各電子控制單元之間的互聯通訊，而且也越來越受到其他業界的歡迎。在國 外，尤其是在美國和歐洲，CAN已被廣泛應用於汽車、航空航天領域、船舶、機器人、樓宇自 動化、機械製造、數控工具機、醫療器械、自動化儀表等領域。目前，支持CAN協議的有INTEL， MOTOROLA、PHIUPS、SEMENS、NEC、HONEYffEU等百餘家國際著名公司，其中CAN應用器件也琳 琅滿目、層出不窮，已經逐步形成產品系列。在一個完善的汽車電子控制系統中，許多動態信息必須與車速同步。為了滿足各 子系統的實時性要求，有必要對汽車公共數據實行共享。且要求其數據交換網是基於優先 權競爭的模式，並且本身應具有極高的通信速率，CAN現場總線正是為滿足這些要求而設計 的。汽車在給人類的生活帶來便捷舒適的同時，也消耗了大量的石油資源、排放廢氣、 製造噪音，對自然生態環境和人類自身健康也帶來了無法迴避的負面影響。隨著能源和環 境問題日益受到重視，電動汽車以其清潔無汙染、能量效率高、低噪聲、能源多樣化等優點 成為研究熱點，發展迅速。電動汽車作為一種交通工具，工作環境複雜多變，其電機驅動系 統需要滿足可靠性高、效率高、調速性能好、造價低等要求。電機驅動系統作為電動汽車的 關鍵部件之一，在研究和使用中需要進行大量實驗，獲得電機驅動系統相關參數並測試其 性能。電機驅動系統實驗中需要測量多個參數，較長時間地採集電機內部和外部的信 號。隨著對電機研究的逐步深入，實驗內容日趨複雜，測試工作量急劇增加，對設備在功能、 性能、測試速度、測試精度等方面的要求也日益提高，並需要對數據及時記錄和處理，目前 的手工測試方法已無法滿足實驗要求。因此，需要一個電機調試裝置以實現電機驅動系統 測試數據的集成採集、顯示和儲存，有效地判斷電機工作狀態，對其故障進行分析診斷。控制系統的輸入可能含有噪聲或者是時間延遲；因此，預測控制系統輸入將有益 於提高動力傳動系性能。

實用新型內容本實用新型提供一種基於CAN總線的電動汽車用電機調試裝置，以單片機為核 心，包括數據採集模塊、與電機及上位機通訊的接口模塊、數據記錄模塊、以及觸控螢幕顯示 與調試模塊、故障報警模塊。利用所述調試裝置，可以方便地進行電機的參數調試和性能檢 驗，並對調試參數進行記錄保存，便於進一步的分析。
3[0008]為解決上述技術問題，本實用新型採用以下技術方案予以實現一種基於CAN總線的電動汽車用電機調試裝置，以單片機為核心，包括數據採集 模塊、與電機及上位機通訊的接口模塊、數據記錄模塊、以及觸控螢幕顯示與調試模塊、故障 報警模塊。利用所述調試裝置，可以方便地進行電機的參數調試和性能檢驗，並對調試參數 進行記錄保存，便於進一步的分析。根據本實用新型，所述觸控螢幕模塊不僅可以實時的顯示當前的參數，並顯示還可 以對調試的參數進行設定參數範圍，有效的保護電機控制器及電機；根據本實用新型，所述的數據記錄模塊可以對調試參數進行實時的保存；根據本實用新型，所述的記錄模塊，通過USB接口將保存在數據記錄模塊的數據 保存到上位機中，進行進一步的離線分析；根據本實用新型，所述的電機調試裝置，通過故障報警模塊，對發生的故障根據設 定的報警等級，進行不同形式的蜂鳴報警，以及在觸控螢幕界面顯示當前的故障等級；根據本實用新型，所述的報警模塊，對發生的故障可預先設定緊急保護措施，以提 醒實驗人員或主動停止電機工作；根據本實用新型，所述裝置通過CAN總線實現對電機進行控制。與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是本實用新型所述的基於CAN 總線的電動汽車用電機用調試裝置通過實時性高、數據傳輸可靠性好的CAN總線進行數據 傳輸，並可通過觸控螢幕對所調參數以及電機的某些參數進行範圍設置，並可事先對故障進 行預先設置，對所出現的故障進行不同形式的報警和自動處理措施。附圖簡述

圖1為本實用新型基於CAN總線的電動汽車用電機用調試裝置原理圖；圖2為本實用新型基於CAN總線的電動汽車用電機用調試裝置的操作面板布置 圖。
具體實施例
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。參閱圖1所示原理圖。所述的裝置包括主控模塊、觸控螢幕調試模塊、記錄模塊、接 口模塊、數據採集模塊等。觸控螢幕調試模塊將調試信息以及參數設定信息、故障設定信息等 操作信息發送至主控模塊，主控模塊通過設定的控制策略對接收到的信息進行處理，再通 過CAN總線將操作信息發送至電機控制器，實現對電機的控制。同時，主控單元將接收到的 信息整理後再發送至觸控螢幕模塊和記錄模塊實現數據的實時顯示。參見圖2所示，示出了本實用新型所述電機調試裝置的一種實施例，該實施例以 電動汽車某一款20KW的電機的調試為例，其中，圖2為所述實施例的操作面板布置圖。本 調試裝置的數據採集模塊採集控制面板上的Kl，k2，k3，k4，Li，L2，L3，L4，PI, P2埠信號 及模擬信號，經過隔離處理後發送至主控模塊，。所述操作面板上設置有一個觸控螢幕，四組 開關及顯示燈，分別用於電機使能及電機模式的選擇控制及顯示；兩個旋鈕，用於模擬整車 的油門踏板和制動踏板。上述的四個開關Kl、K2、K3、K4分別對應於使能開關開關，正轉控制開關、反轉控 制開關，制動能量回饋控制開關；四個指示燈Li、L2、L3、L4分別對應於電機使能、電機正轉、電機反轉、電機制動能量回饋指示燈；兩個旋鈕PI、P2分別用於模擬油門踏板和制動踏 板。其中Kl為電機的使能控制，當按下此開關，主控模塊接收到此信息，通過CAN總線對電 機發布控制命令，通知電機準備工作，電機接收到此命令後再通過CAN總線發送響應信號， 主控模塊接收到響應信號後，驅動Ll指示燈亮，提示電機已可以準備工作；K2、K3、K4為電 機模式選擇開關，通過對K2、K3、K4的關閉實現對電機工作模式的控制；通過對Ρ1、Ρ2的改 變實現對電機的轉速和制動能量回饋電流的控制。本實施例中的觸控螢幕包括實時監測、報警設定、CAN協議制定、面板參數設定等界 面。其中實時監測的內容包括監測電機當前轉速、電機當前轉矩、電機目標扭矩、電機母線 電壓、電機母線電流、電機控制器溫度。本實用新型所述的基於CAN總線的電機調試裝置採用CAN總線進行通訊，結合觸 摸屏及按鍵、旋鈕等實現電機調試參數的選擇、設定以及調試、顯示。有利於電動車輛用電 機及控制器的調試。當然，以上所述僅是本實用新型的一種實施方式而已，應當指出本技術領域的普 通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改 進和潤飾均屬於本實用新型權利要求的保護範圍之內。
權利要求1.一種基於CAN總線的電機調試裝置，其特徵在於，包括主控模塊、觸控螢幕調試模塊、 數據記錄模塊、接口模塊、數據採集模塊等，各模塊分別與主控模塊電連接。
2.根據權利要求1所述的基於CAN總線的電機調試裝置，其特徵在於通過觸控螢幕可以 選擇電機的調試參數。
3.根據權利要求2所述的基於CAN總線的電機調試裝置，其特徵在於，所述觸控螢幕調試 模塊不僅可以實時的顯示當前的參數，還可以對調試的參數進行設定參數範圍，有效的保 護電機控制器及電機。
4.根據權利要求1所述的基於CAN總線的電機調試裝置，其特徵在於，所述的數據記錄 模塊可以對調試參數進行實時的保存。
5.根據權利要求4所述的基於CAN總線的電機調試裝置，其特徵在於，通過USB接口將 保存在數據記錄模塊的數據保存到上位機中，進行進一步的離線分析。
6.根據權利要求2所述的基於CAN總線的電機調試裝置，其特徵在於，還包括故障報警 模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種基於CAN總線的電動汽車用電機調試裝置，所述裝置包括主控模塊、觸控螢幕調試模塊、數據記錄模塊、接口模塊、數據採集模塊等，各模塊分別與主控模塊電接；其特徵在於，觸控螢幕調試模塊將調試信息以及參數設定信息、故障設定信息等操作信息發送至主控模塊，主控模塊通過設定的控制策略對接收到的操作信息進行處理，再通過CAN總線將處理後的操作信息發送至電機控制器，實現對電機的控制；同時，主控單元將接收到的操作信息整理後再發送至觸控螢幕模塊和數據記錄模塊實現數據的實時顯示；所述裝置通過CAN總線實現對電機進行控制。
文檔編號G05B19/418GK201903775SQ201020501479
公開日2011年7月20日 申請日期2010年8月24日 優先權日2010年8月24日
發明者林利 申請人:上海中科深江電動車輛有限公司, 曾慶文