一種集成控制器檢測設備及其檢測方法
2023-05-20 12:14:46
專利名稱：一種集成控制器檢測設備及其檢測方法
技術領域：
本發明屬於電動汽車電機驅動技術領域，特別是涉及一種純電動汽車用集成控制器檢測設備及其檢測方法。
背景技術：
隨著全球石油資源日趨緊張及環境汙染日趨嚴重，各種節能環保的新能源汽車不斷湧現，特別是電動汽車和混合動力汽車越來越受到人們的關注和青昧，這最主要是得益於新能源、新材料、高性能微處理器技術以及大容量動力電池技術的突破，使得人們對電動汽車/混合動力汽車有了新的認識，同時電動車的接受度得到了極大的提高，人們已經開始願意去購買電動汽車作為代步工具。在電動汽車中，電機控制器是實現電池的直流電與電機的交流電之間的相互變換，實現電機驅動運行的關鍵部件。屬於電動車核心功率部件，要求其能夠持續可靠的運行。電動車中影響質量的最主要的部件是電池、電機和電機控制器，當電池和電機確定以後，電機控制器的質量就決定了電動汽車運行的好壞。因此，為了避免電機控制器在車輛運行中的種種問題的出現，必須在電機控制器出廠之前對其進行嚴格的質量檢驗，所以只有設計製造出可靠性高，性能優越，效率高的電機控制器下線檢測設備，才能更好的滿足純電動車的發展需要。傳統的電機控制器檢測方法，通常採用臺架式的測試方法，不僅佔用空間大，而且效率較低，操作很不方便，很多功能需要分步測試才能完成，很難滿足現在電動汽車快速發展的需要。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是避免電機、電機控制器和高壓直流電源獨立安裝， 電氣連線多，測試不方便，效率低等問題。為此，必須設計製造出結構合理，性能優越，測試效率高的電機控制器檢測設備，才能滿足純電動車發展的需要。本發明的目的在於提供一種可靠性高，性能優越，效率高的電機控制器檢測設備以適應於純電動汽車快速發展的需要。具體來說，本發明的目的在於提供一種電動汽車用電機控制器的檢測方法，是將電機、電機控制器、終端顯示設備集成在一個工作檯上，通過操作工作檯上幾個簡單的按鈕即可完成電機控制器所有電氣參數的檢測，並能夠在終端顯示設備上保存和顯示每臺控制器的測試參數。具體技術方案如下一種集成控制器檢測設備，其用於對電動汽車中電機控制器的電氣參數進行檢測，包括高壓直流電源，電機控制器檢測設備，負載電機，伺服電機和終端顯示設備；所述電機控制器檢測設備具有下線檢測臺，所述高壓直流電源通過直流母線高壓線束連接至電機控制器檢測設備，所述負載電機、伺服電機和終端顯示設備均集成在下線檢測臺上，所述檢測臺上設置有檢測工位，用於放置待檢測的電機控制器。
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進一步地，所述電機控制器採用氣壓固定的安裝方式安裝在檢測工位上，所述電機控制器具有一高壓部分的端子，所述檢測臺上設有對應高壓電氣接口，該高壓部分的端子與對應高壓電氣接口吸合連接。進一步地，所述高壓直流電源採用可調直流高壓電源櫃模擬的方式，用於對電機控制器進行高壓過壓、高壓欠壓的檢測工作。進一步地，所述終端顯示設備用於保存和顯示每臺電機控制器的測試參數和檢測結果。進一步地，還包括一轉速傳感器，其用於檢測負載電機的轉速，並通過傳感器線束連接至電機控制器檢測設備的下線檢測臺。進一步地，所述伺服電機為旋變伺服電機，其通過旋變線束連接至電機控制器檢測設備的下線檢測臺。進一步地，所述負載電機為旋變負載電機，其通過ABC三相高壓線束和控制器插件線束連接至電機控制器檢測設備的下線檢測臺。上述集成控制器檢測設備的檢測方法，採用如下步驟(1)檢查高壓直流電源、高壓線束等是否裝配完好；(2)將電機控制器放在檢測工位上，啟動氣壓按鈕，固定電機控制器；(3)控制器靜態電流測試啟動「開始」檢測按鈕，通過給電機控制器通上直流低壓電源，檢測直流功耗是否在正常範圍內，如在正常範圍內，則轉入下一步，反之則控制器不合格，停止檢測；(4)控制器工作電流測試在步驟C3)完成之後，檢測系統自動進入控制器工作電流測試，對電機控制器開啟功率模塊後的直流功耗進行測試；(5)控制器數位訊號輸入測試數位訊號測試包括控制器低壓供電電源使能信號、整車控制器使能信號和一些預留的信號；(6)控制器模擬信號輸入測試模擬信號的測試主要是對埋在電機內部的溫度傳感器進行測試；(7)控制器旋變解碼電路功能的測試通過控制伺服電機一個固定的正負轉速， 並將該伺服電機上的旋變信號接入控制器內部，經過解碼電路後解析出的轉速上傳至顯示終端，如果解析出來的電機轉速在誤差範圍內，則解碼電路功能通過，反之控制器檢測不合格。進一步地，當步驟(1)-(7)均完成後，進入步驟(8)控制器高壓採集測試，如果步驟(1)-(7)中的任何一步沒有通過，則不允許對控制器通高壓電。進一步地，還包括控制器高壓負載測試步驟採用交流永磁同步電機作為負載，控制器對電機做速度模式控制，同時使用轉速傳感器檢測電機轉速，速度模式下控制電機轉速為一較低的轉速，檢測速度傳感器反饋值是否在誤差範圍內；然後再控制電機轉速為一較高的轉速，檢測速度傳感器反饋值是否在誤差範圍內，兩種轉速下均運行lmin，如果兩種轉速下均是在誤差範圍內，則此控制器檢測合格。與目前現有技術相比，本發明電機控制器測試設備在結構上，採用電機、電機控制器和終端顯示設備等有機的集成在一個工作檯上的設計方案，集成後的電氣系統大大簡化，使電機控制器的檢測更為容易，可以很好的提高系統檢測的效率。
具體來說本發明提供的電動車用電機控制器檢測方法採用了電機、電機控制器、 終端顯示設備集成式的結構設計，這樣的設計把電機和電機控制器有機的集成為一體，電氣系統連接非常精簡，與傳統的電機臺架測試系統相比較，大大減少佔地面積，方便了控制器的檢測，使工作效率大大提高，為控制器的批量生產提供了可能。因此，本發明中的集成式電機控制器檢測設備的系統設計，有利於提高電機控制器系統的可靠性和一致性，大大提高了檢測效率，是一種特別適用於電動車應用的電機控制器檢測方法。
圖1是本發明的電動汽車用電機控制器檢測設備的結構示意圖。圖2是本發明的電動汽車用電機控制器檢測設備的工作流程示意圖。
具體實施例方式下面根據附圖對本發明進行詳細描述，其為本發明多種實施方式中的一種優選實施例。參照圖1，2，本實施例提供一種電動汽車用電機控制器的檢測方法，是將電機、電機控制器、終端顯示設備集成在一個工作檯上，通過操作工作檯上幾個簡單的按鈕即可完成電機控制器所有電氣參數的檢測，並能夠在終端顯示設備上保存顯示每臺控制器的測試參數。本發明提供的電動汽車用電機控制器檢測方法，採用一種與電機集成式結構的解決方案，大大簡化電機控制器在傳統臺架上檢測的方法，極大地減少了系統對外的電氣連接， 且具有內部結構簡單，操作方便，效率和可靠性顯著提高等特點。 (1)發明中的新型電機控制器檢測設備將電機、電機控制器、終端顯示設備集成在一個工作檯上，整體結構採用按鈕式的操作方式，檢測結果實時在終端顯示設備上顯示。(2)發明中的新型電機控制器檢測設備的高壓電源部分採用可調直流高壓電源櫃模擬的方式，可以對電機控制器進行可靠的高壓過壓、高壓欠壓等檢測工作，真實地再現了整車上實際工況的各種可能出現的情況，保證了電機控制器過壓、欠壓等功能的完好。(3)電機控制器在檢測設備上採用氣壓固定的安裝方式，當電機控制器放在檢測設備上的檢測工位時，啟動對應氣壓按鈕，電機控制器的高壓部分的端子與測試臺上預留的對應高壓電氣接口緊密吸合在一起，一方面保證了高壓部分的可靠連接，另一方面確保了高壓部分對測試人員造成的潛在安全問題。(4)電機控制器的旋變解碼電路部分的檢測採用一個經過標定的帶有旋變的伺服電機進行測試。通過給定伺服電機固定值的轉速，在CAN通信上監測旋變解碼電路反饋回來的電機轉速是否在誤差範圍之內，以判定電機控制器旋變解碼電路功能是否完整。(5)集成式的電機控制器檢測設備，採用按鍵式操作，從檢測開始到結束只需操作按鍵即可完成控制器電氣功能的檢測，並在終端顯示設備上顯示，如果中間某個功能失效， 則檢測停止。參照附圖1 發明中的高壓直流電源和電機控制器檢測設備是通過直流母線高壓線束連接在一起的，負載電機(帶旋變)、伺服電機(帶旋變)和終端顯示設備是集成在下線檢測臺上， 在檢測臺上留有待檢測的電機控制器的檢測工位。
參照附圖2 發明中的電機控制器檢測步驟如下所述1、測試前先檢查高壓直流電源、高壓線束等是否裝配完好。2、將電機控制器放在檢測工位上，啟動氣壓按鈕，固定電機控制器。3、控制器靜態電流測試，啟動「開始」檢測按鈕，通過給電機控制器通上直流低壓電源，檢測直流功耗是否在正常範圍內，如在正常範圍內，則轉入下一步，反之則控制器不合格，停止檢測。控制器工作電流測試，在上一步完成之後，檢測系統自動進入控制器工作電流測試，這一步主要是對電機控制器開啟功率模塊(IGBT)後的直流功耗進行測試。控制器數位訊號輸入測試，數位訊號測試主要包括控制器低壓供電電源使能信號、整車控制器使能信號和一些預留的信號。控制器模擬信號輸入測試，模擬信號測試主要是對埋在電機內部的溫度傳感器的測試。控制器旋變解碼電路功能的測試，解碼電路的測試是通過控制伺服電機一個固定的正負轉速，並將該伺服電機上的旋變信號接入控制器內部，經過解碼電路後解析出的轉速上傳至顯示終端，如果解析出來的電機轉速在誤差範圍內，則解碼電路功能通過，反之控制器檢測不合格。控制器高壓採集測試，在以上步驟完成之後系統才會進入高壓採集測試，如果上述步驟中的任何一步沒有通過，則是不允許對控制器通上高壓電的，以防對控制器內部電路造成不可恢復的故障。控制器高壓負載測試，這一步採用交流永磁同步電機作為負載，控制器對電機做速度模式控制，同時使用轉速傳感器檢測電機轉速，速度模式下控制電機轉速為一較低的轉速，檢測速度傳感器反饋值是否在誤差範圍內； 然後再控制電機轉速為一較高的轉速，檢測速度傳感器反饋值是否在誤差範圍內，兩種轉速下均運行lmin。如果兩種轉速下均是在誤差範圍內，則此控制器檢測合格。以上整個檢測過程約持續細in。上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種集成控制器檢測設備，其特徵在於，其用於對電動汽車中電機控制器的電氣參數進行檢測，包括高壓直流電源，電機控制器檢測設備，負載電機，伺服電機和終端顯示設備；所述電機控制器檢測設備具有下線檢測臺和檢測臺，所述高壓直流電源通過直流母線高壓線束連接至電機控制器檢測設備，所述負載電機、伺服電機和終端顯示設備均集成在下線檢測臺上，所述檢測臺上設置有檢測工位，用於放置待檢測的電機控制器。
2.如權利要求1所述的集成控制器檢測設備，其特徵在於，所述電機控制器採用氣壓固定的安裝方式安裝在檢測工位上，所述電機控制器具有一高壓部分的端子，所述檢測臺上設有對應高壓電氣接口，該高壓部分的端子與對應高壓電氣接口吸合連接。
3.如權利要求1或2所述的集成控制器檢測設備，其特徵在於，所述高壓直流電源採用可調直流高壓電源櫃模擬的方式，用於對電機控制器進行高壓過壓、高壓欠壓的檢測工作。
4.如權利要求1-3中任一項所述的集成控制器檢測設備，其特徵在於，所述終端顯示設備用於保存和顯示每臺電機控制器的測試參數和檢測結果。
5.如權利要求1-4中任一項所述的集成控制器檢測設備，其特徵在於，還包括一轉速傳感器，其用於檢測負載電機的轉速，並通過傳感器線束連接至電機控制器檢測設備的下線檢測臺。
6.如權利要求1-5中任一項所述的集成控制器檢測設備，其特徵在於，所述伺服電機為旋變伺服電機，其通過旋變線束連接至電機控制器檢測設備的下線檢測臺。
7.如權利要求1-6中任一項所述的集成控制器檢測設備，其特徵在於，所述負載電機為旋變負載電機，其通過ABC三相高壓線束和控制器插件線束連接至電機控制器檢測設備的下線檢測臺。
8.如權利要求1-7所述集成控制器檢測設備的檢測方法，其特徵在於，採用如下步驟(1)檢查高壓直流電源、高壓線束等是否裝配完好；(2)將電機控制器放在檢測工位上，啟動氣壓按鈕，固定電機控制器；(3)控制器靜態電流測試啟動「開始」檢測按鈕，通過給電機控制器通上直流低壓電源，檢測直流功耗是否在正常範圍內，如在正常範圍內，則轉入下一步，反之則控制器不合格，停止檢測；(4)控制器工作電流測試在步驟(3)完成之後，檢測系統自動進入控制器工作電流測試，對電機控制器開啟功率模塊後的直流功耗進行測試；(5)控制器數位訊號輸入測試數位訊號測試包括控制器低壓供電電源使能信號、整車控制器使能信號和一些預留的信號；(6)控制器模擬信號輸入測試模對埋在電機內部的溫度傳感器進行測試；(7)控制器旋變解碼電路功能的測試通過控制伺服電機一個固定的正負轉速，並將該伺服電機上的旋變信號接入控制器內部，經過解碼電路後解析出的轉速上傳至顯示終端，如果解析出來的電機轉速在誤差範圍內，則解碼電路功能通過，反之控制器檢測不合格。
9.如權利要求8所述集成控制器檢測設備的檢測方法，其特徵在於，當步驟(1)-(7)均完成後，進入步驟⑶控制器高壓採集測試，如果步驟(1)-(7)中的任何一步沒有通過，則不允許對控制器通高壓電。
10.如權利要求9所述集成控制器檢測設備的檢測方法，其特徵在於，還包括控制器高壓負載測試步驟採用交流永磁同步電機作為負載，控制器對電機做速度模式控制，同時使用轉速傳感器檢測電機轉速，速度模式下控制電機轉速為一較低的轉速，檢測速度傳感器反饋值是否在誤差範圍內；然後再控制電機轉速為一較高的轉速，檢測速度傳感器反饋值是否在誤差範圍內，兩種轉速下均運行lmin，如果兩種轉速下均是在誤差範圍內，則此控制器檢測合格。
全文摘要
本發明涉及一種純電動汽車用集成控制器檢測設備及其檢測方法，其用於對電動汽車中電機控制器的電氣參數進行檢測，包括高壓直流電源，電機控制器檢測設備，負載電機，伺服電機和終端顯示設備；所述電機控制器檢測設備具有下線檢測臺和檢測臺，所述高壓直流電源通過直流母線高壓線束連接至電機控制器檢測設備，所述負載電機、伺服電機和終端顯示設備均集成在下線檢測臺上，所述檢測臺上設置有檢測工位，用於放置待檢測的電機控制器。
文檔編號G05B23/02GK102419590SQ20111023820
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月19日 優先權日2011年8月19日
發明者吳瑞, 林偉義, 王躍, 閆永亮 申請人:奇瑞汽車股份有限公司