汽车电池仿真器制造技术

本发明专利技术涉及一种汽车电池仿真器，包括模拟产生汽车点火启动电压波形模块，模拟产生间歇式电压波形模块，模拟产生电池漏电电压波形模块；模拟模块内包括设定波形参数的变化范围以及各个参数的分布规律，包括随机分布和均匀分布，据此生成波形的参数数组。根据设定的波形参数产生的电压波形是符合特定统计规律的随机波形，同时仿真器产生的波形是可以复现的。利用这些电压波形对汽车电子系统进行冲击，以测试汽车电子系统受冲击后的性能。测试更加符合实际运行时可能发生的低电压情况，也可以对测试进行复现。有效的解决了现有的使用固定参数所产生的低电压冲击波形没有实效性，不能涵盖汽车运行中可能的工作情况，不利于汽车电子系统性能质量控制。

【技术实现步骤摘要】
汽车电池仿真器
本专利技术涉及一种汽车电子系统测试技术，特别涉及一种汽车电池仿真器。
技术介绍
汽车电子设计开发过程中，汽车电子系统的电磁兼容性（EMC）测试是一项必不可少的内容。例如汽车在点火启动、触点接触不良或是电池缓慢漏电的过程中，供电电压将会下降并产生强烈的波动。这些波动对汽车电子系统性能的影响需要用符合实际状况的电压波形对其进行冲击测试。现有的测试规范中低电压波形的产生都是使用固定波形参数的，例如现有的EMC测试规范（ISO16750-2）中，对汽车点火电压波形的定义采用固定参数生成，这样产生的波形往往和实际运行时出现的波形不符，测试不具有实效性。
技术实现思路
本专利技术是针对现有的使用固定参数所产生的低电压冲击波形不具有实效性，并不能涵盖汽车运行中可能的工作情况，不利于汽车电子性能质量控制这一局限性的问题，提出了一种汽车电池仿真器，依据统计分布规律随机产生波形参数、具有测量复现性，用于测试汽车电子系统性能的模拟汽车供电电压实际状况的汽车电池仿真器。该电池仿真器可模拟产生：汽车启动时的点火电压，由电池端子触点接触不良等原因引起的间歇式电压，以及缓慢的电池漏电电压等三种状况下的低电压波形。本专利技术的技术方案为：一种汽车电池仿真器，包括模拟产生汽车点火启动电压波形模块，模拟产生间歇式电压波形模块，模拟产生电池漏电电压波形模块；每个模拟模块内包括设定波形参数的变化范围以及各个参数的分布规律，模拟模块根据参数的分布规律随机产生波形的参数数组，每组参数生成一个电压波形，用产生的电压波形对汽车电子系统进行冲击，测试汽车电子系统受冲击后的性能。所述随机分布是均匀分布或正态分布。所述模拟产生汽车点火启动电压波形模块产生的波形包括四段，参数为V1，V2，V3，V4，V5，T1，T2，T3，T4，Tr1，Tr2，f，M：第一段发动机未启动前电池两端的电压波，为直线波，电压为V1，对应时间为T1；第二段发动机启动瞬间电压波，为斜线波，从V1降到V2，V2为发动机启动瞬间达到的最低电压，对应时间为T2；第三段最低电压维持电压波，为直线波，电压为V2，对应时间T3是最低电压的维持时间,第四段发动机启动从最低电压回升到启动完成工作电压波，对应时间为Tr1+T4+Tr2时间和，Tr1为斜线波时间，对应斜线波为从最低电压到电压振荡点；T4为降压正弦振荡波时间，对应振荡波频率为f，振荡幅度为M，V4和V5分别是电压在回升过程中振动的最大和最小电压值；Tr2为斜线波时间，对应斜线波为从电压振荡结束点到启动完毕后的工作电压，V3是发动机启动完毕后的工作电压；所述模拟产生间歇式电压波形模块产生的波形：包括正常电池电压波和由于触点接触不良所引起的低电压波，参数为T10，T11，T12，从初始计时到电池两端触点接触良好的维持时间为T10，维持正常电池电压波；由于触点接触不良所引起的低电压的维持时间T12，维持低电压；下次电池两端触点接触良好到再次接触不良时的维持时间T11，维持正常电池电压波；所述模拟产生电池漏电电压波形模块产生的波形包括六段波形，参数为V21，V22，V23，T20，T21，T22，T23，T24，T25，第一段零电压的维持时间为T20，电压为零；第二段直线电压波，电池两端接触良好时的维持时间为T21，对应电池未漏电前电池两端的电压V21；第三段电池放电电压波，斜线波，从电压V21到电池放电结束最低电压为V22，对应电池放电时间为T22，；第四段低电压维持直线波，电压为V22，时间为电池放电后维持低电压所经历的时间T23；第五段涓流充电电压波，斜线波，从电压V22上升到电池充电后的稳定电压V23，时间为涓流充电时间T24，；第六段充电结束后直线电压波，电压为V23，时间为充电结束后电池的稳定工作时间T25。本专利技术的有益效果在于：本专利技术汽车电池仿真器，所产生的冲击波形符合特定统计规律的随机波形，更加符合实际运行时可能发生的低电压波形，使汽车电子性能测试更加符合实际可能出现的情况。同时产生的波形是可以复现的，从而保证了测试的可复现性。它有效的解决了现有的使用固定参数所产生的低电压冲击波形没有实效性，并不能涵盖汽车运行中可能的工作情况，不利于汽车电子系统性能质量控制这一问题。附图说明图1为本专利技术实施例中发动机点火启动时电压波形及参数图；图2为本专利技术实施例中间歇式电压波形及参数图；图3为本专利技术实施中漏电电压波形及参数图。具体实施方式本专利技术实施例的汽车电池仿真器包括模拟产生汽车点火启动电压波形模块，模拟产生间歇式电压波形模块，模拟产生电池漏电电压波形模块，三种模拟模块按随机分布规律设定参数的种子点和范围，产生波形的参数数组，根据产生的波形参数生成电压波形，对汽车电子系统进行冲击，以测试汽车电子系统受冲击后的性能，然后可得到检测汽车电子系统对每组冲击波形的性能反应，找出汽车电子系统的薄弱点或故障点。图1为汽车发动机点火启动时电压波形及参数图。图2是间歇式电压波形及参数图，它可用于检测汽车电池两端触点接触不良所引起的电压波动情况。包括安装错误、配线或是连接器的损坏等所产生的接触不良。汽车漏电电压波形及参数图如图3所示，它可用于检测汽车由缓慢的电池放电、到维持一个低电压再到涓流充电所引起的电压波动变化。比如当汽车发动机已经关闭但如车灯和收音机等某些汽车荷载仍然保留的情况。1、通过对汽车点火启动电压，间歇式电压，电池漏电电压三种状况下的电池电压波形的分析，根据某知名汽车企业制订的电磁兼容标准，针对于电池电压为12v的发动机，确定它们的电压波形分别如图1、图2、图3所示，以及决定引起波形变化的参数包括电压幅值V，频率f，时间T等。图1为本专利技术实施例中发动机点火启动时电压波形及参数，它模拟了汽车发动机点火启动时电压的波动情况。决定汽车点火启动电压波形的参数有V1，V2，V3，V4，V5，T1，T2，T3，T4，Tr1，Tr2，f，M等共13个参数。它们会随系统配置、电力负载、电池的充放电状态和周围的环境温度等因素而随机变化。其中：V1是发动机未启动前电池两端的电压，变化范围为10V～14V；V2是发动机启动瞬间达到的最低电压，变化范围为1V～8V；V3是发动机启动完毕后的工作电压12V；V4，V5分别是电压在回升过程中振动的最大和最小电压值，V4的变化范围为4V～10V，V5的变化化范围为3V～8V；T1是从初始计时到发动机启动所经历的时间，变化范围为15ms～19999ms；T2是发动机启动瞬间下降至最低电压所经历的时间5ms；T3是最低电压的维持时间,变化范围为5ms～105ms；Tr1+T4+Tr2是发动机启动过程中从最低电压开始回升到启动完成经历的时间和,Tr1的变化范围为20ms～150ms，Tr2为500ms，T4的变化范围为1sec～31sec；f是正弦波动电压的频率4Hz，振幅M是波动电压的峰-峰值,其变化范围为1V～2V。图2为本专利技术实施例中间歇式电压波形及参数图；它模拟了由汽车电池两端触点接触不良所引起的电压波动情况。它包括安装错误、配线或是连接器的损坏等所产生的接触不良。决定汽车间歇式电压波形的参数如图2所示，有T10，T11，T12等共3个参数。对于电池电压为12V的发动机，在时间为5分钟的测试过程中：T10是从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车电池仿真器，其特征在于，包括模拟产生汽车点火启动电压波形模块，模拟产生间歇式电压波形模块，模拟产生电池漏电电压波形模块；每个模拟模块内包括设定波形参数的变化范围以及各个参数的分布规律，模拟模块根据参数的分布规律随机产生波形的参数数组，每组参数生成一个电压波形，用产生的电压波形对汽车电子系统进行冲击，测试汽车电子系统受冲击后的性能。

【技术特征摘要】
1.一种汽车电池仿真器，其特征在于，包括模拟产生汽车点火启动电压波形模块，模拟产生间歇式电压波形模块，模拟产生电池漏电电压波形模块；每个模拟模块内包括设定波形参数的变化范围以及各个参数的分布规律，模拟模块根据参数的分布规律随机产生波形的参数数组，每组参数生成一个电压波形，用产生的电压波形对汽车电子系统进行冲击，测试汽车电子系统受冲击后的性能，所述波形参数的分布规律是正态分布或均匀分布。2.根据权利要求1所述汽车电池仿真器，其特征在于，所述模拟产生汽车点火启动电压波形模块产生的波形包括四段，参数为V1，V2，V3，V4，V5，T1，T2，T3，T4，Tr1，Tr2，f，M：第一段发动机未启动前电池两端的电压波，为直线波，电压为V1，对应时间为T1；第二段发动机启动瞬间电压波，为斜线波，从V1降到V2，V2为发动机启动瞬间达到的最低电压，对应时间为T2；第三段最低电压维持电压波，为直线波，电压为V2，对应时间T3是最低电压的维持时间,第四段发动机启动从最低电压回升到启动完成工作电压波，对应时间为Tr1+T4+Tr2时间和，Tr1为斜线波时间，对应斜线波为从最低电压到电压振荡点；T4为降压正弦振荡波时间，对应振荡波频率为f，振荡幅度为M，V4和V5分别是电压在回升过程中振动的最大和最...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄影平，杨立娜，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31