一種車載直流電源模擬幹擾實驗方法
2023-06-04 04:14:01
專利名稱：一種車載直流電源模擬幹擾實驗方法
技術領域：
本發明涉及一種車載直流電源模擬幹擾試驗技術，尤其適用於特種車輛新型低壓電子綜合控制系統和具有總線傳輸功能的電子控制系統的電源適應性試驗。
背景技術：
隨著車輛功能的複雜化以及數位化信息網絡控制節點的增加，車載電子系統的電磁兼容問題也越來越多，特別是傳統的單線供電體制與車輛低壓綜合電子信息系統的電源適應性問題日益突出，經常由於車載電源的幹擾出現各種故障，嚴重的影響了車載綜合電子系統各項功能實現和車輛的安全性。傳統的車載電源主要關注電源波動，但是隨著數位技術的發展，從電磁兼容角度出發，主要關心的電網特性是在各種負載工作時，電網上的瞬態變化，關心其電壓、電流的浪湧，紋波和尖峰脈衝。因為這些被汙染了的電源饋送到各個用電戶時，將影響這些用戶的正常工作，引發故障；基於電磁幹擾的角度，我們分析研究典型負載工況下電網特性參數的變化，關注時域特性和頻域特性，即電壓、電流的浪湧，紋波和尖峰脈衝時域波形和其頻譜特徵。在特種車輛車載控制器電源測試中，目前還沒有公開的通過實時採集分析，編輯波形並且模擬施加幹擾的電源適應性測試方法，現行的實驗方法主要是採用現成軍標進行試驗，已經不能反應裝車後的電源實際狀況。
發明內容
本發明的目的在於提供一種車載直流電源模擬幹擾實驗方法，從電磁兼容角度出發，考慮車載電子系統數位化和高速特點，提高車載電子系統的抗電源幹擾能力和電磁兼容性和可靠性。該車載直流電源模擬幹擾實驗方法，包括以下步驟(1)測量獲得車輛各種工況的電源特性參數設定實車的工況，通過示波器在蓄電池端或發電機端測量產生的瞬態幹擾信號，記錄波形並提取波形的峰值幅度、脈衝寬度、 脈衝上升、下降時間參數；(2)利用寬帶實時採集測量技術採集高頻瞬態信號的特徵設定車輛上能產生瞬態信號的工況，通過寬帶實時採集設備測量在蓄電池端產生的高頻瞬態信號，並通過調整解析度抓取該信號特徵；(3)分別對步驟( 所得信號波形進行連續統計分析特徵將各種工況的瞬態信號波形匯總，對比波形進行歸納相關的聯繫及規律性；(4)分析並編輯各種波形參數的特徵；通過對瞬態波形的分析，總結各類波形產生的條件及車輛狀態；歸納各類波形適用的情況；定義波形的各類參數；(5)通過參數的設置，進而驅動模擬幹擾系統產生各種幹擾載荷特徵制定模擬波形輸出的循環時間及次數形成瞬態信號測試模塊，形成資料庫；進行測試時將資料庫裡設置的測試模塊輸入至集成試驗驗證裝置，該裝置輸出的瞬態信號波形模擬整車各類工況下所產生的瞬態現象，波形參數符合第四步的定義；(6)通過實驗模擬系統精確模擬各種工況下電源特性變化，考核車載電子系統的電源適應性通過GPIB控制任意信號發生器控制集成試驗驗證裝置的各種模擬功率模塊， 產生浪湧、瞬態、尖峰幹擾信號，實現對車載電子設備在各種狀態下的電源適應性考核。本發明的有益效果本發明針對車載電子控制系統面臨多種幹擾特徵下需要可靠工作的需求，提出試驗平臺模擬進行車載電源大負載幹擾測試、各種觸點放電幹擾測試、電網高頻尖峰噪聲幹擾測試。
圖1是車載直流電源模擬幹擾平臺測試流程圖；圖2是動態波形實時採集裝置示意圖；圖3是本發明波形擬合幹擾注入裝置示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步介紹。本發明採用寬帶實時採集測量技術，通過採集器採集車載電源各種特性，進行綜合仿真分析和分類，其次通過計算機編程和控制確定各種實驗波形並且形成資料庫，第三通過GPIB控制任意信號發生器控制集成試驗驗證裝置的各種模擬功率模塊，產生浪湧、瞬態、尖峰等幹擾信號，可實現對車載電子設備在各種狀態下的電源適應性考核。如圖1所示，⑴測量獲得車輛各種工況的電源特性參數設定實車的工況，通過示波器在蓄電池端或發電機端測量產生的瞬態幹擾信號，記錄波形並提取波形的峰值幅度、脈衝寬度、脈衝上升、下降時間參數；(2)利用寬帶實時採集測量技術採集高頻瞬態信號的特徵設定車輛上能產生瞬態信號的工況，通過寬帶實時採集設備測量在蓄電池端產生的高頻瞬態信號，並通過調整解析度抓取該信號特徵；(3)分別對步驟( 所得信號波形進行連續統計分析特徵將各種工況的瞬態信號波形匯總，對比波形進行歸納相關的聯繫及規律性；(4)分析並編輯各種波形參數的特徵；通過對瞬態波形的分析，總結各類波形產生的條件及車輛狀態；歸納各類波形適用的情況；定義波形的各類參數；(5)通過參數的設置，進而驅動模擬幹擾系統產生各種幹擾載荷特徵制定模擬波形輸出的循環時間及次數形成瞬態信號測試模塊，形成資料庫；進行測試時將資料庫裡設置的測試模塊輸入至集成試驗驗證裝置，該裝置輸出的瞬態信號波形模擬整車各類工況下所產生的瞬態現象，波形參數符合第四步的定義；(6)通過實驗模擬系統精確模擬各種工況下電源特性變化，考核車載電子系統的電源適應性通過GPIB控制任意信號發生器控制集成試驗驗證裝置的各種模擬功率模塊， 產生浪湧、瞬態、尖峰幹擾信號，實現對車載電子設備在各種狀態下的電源適應性考核。如圖3所示，該試驗裝置是利用該方法模擬實車大功率負載工作時和電網的浪湧波動情況。進行試驗時，首先根據實車採集的波形特徵，進行仿真分析，利用可編程功能對電子產品進行定量的模擬幹擾。可夠編輯產生-15V +60V、頻帶DC 150kHz範圍內的任意波形；可產生24V系統，電壓波動範圍-150V -200V/+150V +200V，電壓上升下降時 5ns士 1.5ns，脈衝寬度IOOys內的各種波形。
權利要求
1. 一種車載直流電源模擬幹擾實驗方法，其特徵在於，包括以下步驟(1)測量獲得車輛各種工況的電源特性參數設定實車的工況，通過示波器在蓄電池端或發電機端測量產生的瞬態幹擾信號，記錄波形並提取波形的峰值幅度、脈衝寬度、脈衝上升、下降時間參數；(2)利用寬帶實時採集測量技術採集高頻瞬態信號的特徵設定車輛上能產生瞬態信號的工況，通過寬帶實時採集設備測量在蓄電池端產生的高頻瞬態信號，並通過調整解析度抓取該信號特徵；(3)分別對步驟⑵所得信號波形進行連續統計分析特徵將各種工況的瞬態信號波形匯總，對比波形進行歸納相關的聯繫及規律性；(4)分析並編輯各種波形參數的特徵；通過對瞬態波形的分析，總結各類波形產生的條件及車輛狀態；歸納各類波形適用的情況；定義波形的各類參數；(5)通過參數的設置，進而驅動模擬幹擾系統產生各種幹擾載荷特徵制定模擬波形輸出的循環時間及次數形成瞬態信號測試模塊，形成資料庫；進行測試時將資料庫裡設置的測試模塊輸入至集成試驗驗證裝置，該裝置輸出的瞬態信號波形模擬整車各類工況下所產生的瞬態現象，波形參數符合第四步的定義；(6)通過實驗模擬系統精確模擬各種工況下電源特性變化，考核車載電子系統的電源適應性通過GPIB控制任意信號發生器控制集成試驗驗證裝置的各種模擬功率模塊，產生浪湧、瞬態、尖峰幹擾信號，實現對車載電子設備在各種狀態下的電源適應性考核。
全文摘要
本發明為一種車載直流電源模擬幹擾實驗方法，包括以下步驟(1)測量獲得車輛各種工況的電源特性參數(2)利用寬帶實時採集測量技術採集高頻瞬態信號的特徵(3)分別對步驟(2)所得信號波形進行連續統計分析特徵(4)分析並編輯各種波形參數的特徵；(5)通過參數的設置，進而驅動模擬幹擾系統產生各種幹擾載荷特徵(6)通過實驗模擬系統精確模擬各種工況下電源特性變化，考核車載電子系統的電源適應性本發明針對車載電子控制系統面臨多種幹擾特徵下需要可靠工作的需求，提出試驗平臺模擬進行車載電源大負載幹擾測試、各種觸點放電幹擾測試、電網高頻尖峰噪聲幹擾測試。
文檔編號G01R31/00GK102445616SQ20111032249
公開日2012年5月9日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者張世巍, 曹俊, 焦美, 趙曉凡 申請人:中國北方車輛研究所