适用于动力电机控制器硬件的自动测试设备制造技术

本发明专利技术提供一种适用于动力电机控制器硬件的自动测试设备，包括：夹具、信号转接箱、测试分析系统和负载箱，夹具用于夹持被测对象；所信号转接箱用于连接夹具和测试分析系统，实现两者之间的信号转接；测试分析系统包括机箱、高压电源和程控电源，机箱中设置有工控机和测试板卡，测试板卡包括矩阵卡、CAN接口卡、D/A转换卡、示波器卡、万用表卡和旋变信号模拟卡；负载箱中设置有负载卡，用于模拟测试时需要的负载。本发明专利技术能够方便项目更换和测试用例的维护，并提高模拟精度和降低成本。

Automatic Testing Equipment for Power Motor Controller Hardware

【技术实现步骤摘要】
适用于动力电机控制器硬件的自动测试设备
本专利技术涉及控制器硬件的自动测试技术，特别涉及50KW以上的动力电机控制器硬件的自动测试设备。
技术介绍
动力电机逆变器硬件自动测试系统用于对电控单元硬件进行功能测试，是汽车电子硬件控制单元的自动化、快速的功能测试平台。该系统通过对电控单元硬件供电，并通过内部继电器矩阵卡的实时切换，结合设备内部各种仪器、板卡的产生的模拟信号，实现电控单元外部传感器信号的模拟输入，和对负载卡中不同负载的实时连接。传统汽车电子自动测试平台主要针对发动机变速箱控制器，主要是传统信号模拟，比如曲轴凸轮轴信号、模拟数字量，和传统负载检测，如喷油器点火线圈和小功率电机。电机逆变器硬件功能测试系统利用内部的各种仪表、板卡对电压、电流等信号采样，实现信号采集分析，进行旋变信号模拟，并对高压及大电流信号采集，按照用户给出的各项参数指标，生成测试分析报告，完成对电机逆变器电控单元硬件的功能测试。但是，现有技术中的测试系统并不具备对动力电机进行测试的功能，无法实现对动力电机的测试。
技术实现思路
本专利技术的实例要解决的技术问题是提供一种具备对动力电机进行测试的功能的自动测试设备。本专利技术采用的技术方案为：本专利技术实施例提供一种适用于动力电机控制器硬件的自动测试设备，包括：夹具、信号转接箱、测试分析系统和负载箱，所述夹具用于夹持被测对象；所述信号转接箱用于连接所述夹具和所述测试分析系统，实现两者之间的信号转接；所述测试分析系统包括机箱、高压电源和程控电源，所述机箱中设置有工控机和测试板卡，所述测试板卡包括矩阵卡、CAN接口卡、D/A转换卡、示波器卡、万用表卡和旋变信号模拟卡；所述负载箱中设置有负载卡，用于模拟测试时需要的负载；其中，所述工控机中存储有测试用例，用于根据测试需求，选择性控制所述测试板卡、所述程控电源、所述高压电源和所述负载卡执行自动测试，并基于测试结果自动生成分析报告，所述测试用例包括高低压测试、引脚端子间电阻测试、驱动信号功能测试、模拟信号功能测试、数字输入测试、诊断功能测试、过压保护信号测试、引脚对地电阻测试、旋变信号测试和PWM驱动输出测试。可选地，在执行自动测试时，所述测试用例被转换成可执行的TestStand文本。可选地，所述负载卡包括大功率负载卡、中功率负载卡和小功率负载卡，所述大功率负载卡用于超过10A的负载模拟，所述中功率负载卡用于电机和各种阀类的负载模拟，所述小功率负载卡用于1A以下的小功率负载模拟。可选地，所述信号转接箱还用于提供短路和高压保护。可选地，所述高压电源为600V的高压电源，所述程控电源为14V的低压电源。可选地，所述被测对象采用问答式通信协议进行通信。可选地，所述机箱为PXI机箱。本专利技术实施例提供的适用于动力电机控制器硬件的自动测试设备，能够方便项目更换和测试用例的维护，在增加或修改测试用例时，只需要修改TestStand文本，旋变信号模拟既提高了模拟精度，也降低了成本，同时易于形成闭环，高压检测方法易于保护高压电路，CAN波形及电流波形检测方法，易于将测试结果量化，有益于对测试结果的数理统计。附图说明图1为本专利技术实施例提供的适用于动力电机控制器硬件的自动测试设备的结构框图；图2为本专利技术实施例的陪测软件流程图；图3为旋转变压器的信号原理图；图4为旋转变压器的信号解析原理图；图5为高压检测示意图；图6和图7为CAN及电流波形检测示意图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术实施例中涉及的电机控制器与驱动器是控制永磁同步电机的控制及驱动电路，是混合动力轿车及纯电动轿车上的动力电机主控系统，主要驱动140KW功率车用动力电机。匹配车型可为：一汽轿车公司X40EV、奔腾B50EV、B50PHEV吉林汽车R7EV和天汽A2SUVEV等。如图1所示，本专利技术实施例提供的适用于动力电机控制器硬件的自动测试设备包括：夹具1、信号转接箱2、测试分析系统3和负载箱4，所述夹具1用于夹持被测对象；所述信号转接箱2用于连接所述夹具1和所述测试分析系统3，实现两者之间的信号转接；所述测试分析系统3包括机箱301、高压电源302和程控电源303，所述机箱中设置有工控机和测试板卡，所述测试板卡包括矩阵卡、CAN接口卡、D/A转换卡、示波器卡、万用表卡和旋变信号模拟卡；所述负载箱中设置有负载卡，用于模拟测试时需要的负载；其中，所述工控机中存储有测试用例，用于根据测试需求，选择性控制所述测试板卡、所述程控电源、所述高压电源和所述负载卡执行自动测试，并基于测试结果自动生成分析报告，所述测试用例包括高低压测试、引脚端子间电阻测试、驱动信号功能测试、模拟信号功能测试、数字输入测试、诊断功能测试、过压保护信号测试、引脚对地电阻测试、旋变信号测试和PWM驱动输出测试。在本专利技术实施例中，被测对象为电机控制器，具体可根据实际需要设置，如电机控制器的控制板和驱动板等。被测对象可通过夹持的方式夹持在夹具上，并通过接插件与信号转接箱连接。在本专利技术实施例中，机箱可为PXI机箱，这样，各测试板卡可通过PXI接口与被测对象连接。信号转接箱还用于提供短路和高压保护，可为VPC信号转接箱。在本专利技术实施例中，所述负载卡包括大功率负载卡、中功率负载卡和小功率负载卡，所述大功率负载卡用于超过10A的负载模拟，如动力电机、喷油点火等模拟；所述中功率负载卡用于电机和各种阀类的负载模拟，所述小功率负载卡用于1A以下的小功率负载模拟。在本专利技术实施例中，所述高压电源为600V的高压电源，所述程控电源为14V的低压电源。在本专利技术实施例中，所述被测对象采用问答式通信协议进行通信。在本专利技术实施例中，被测对象使用问答式通信协议，不使用AUTOSAR操作系统，而是引入第三方手写操作系统对硬件信息进行检测，使得安全性能高，降低处理速度以完成对硬件所有状态的检测和CAN信息传递。被测对象中设置有陪测软件，用于配合自动测试，方便监控电机控制器硬件状态。该陪测软件的流程可如图2所示。如图所示，陪测软件主要包括以下步骤：(1)硬件初始化，包括配置时钟源、配置定时器、配置CAN模块、配置PWM、配置中断、配置AD转换和IO端口；(2)硬件设置初始值，包括IO口初始状态和PWM频率；(3)系统变量设置处置，包括CAN缓存初始值、AD缓存初始值和状态机的初始值。第四部启动AD采集，包括设置AD中断、获取三路电机电流、判断保存电流值、获取做传感器供电电压、保存数据和设置任务列表；(4)启动定时任务，启动时间片轮转，最后主程序设置while(1)开始运行。在本专利技术实施例中，矩阵卡为测量信号通道开关，用于切换信号；CAN接口卡用于CAN信号接收；D/A转换卡用于发送简易模拟信号，如模拟包括曲轴凸轮轴缺齿信号、磁电信号等特殊波形；示波器卡用于采集信号并进行数据分析，分析后的结果发送给工控机；万用表卡用于测量被测对象的外部端口电压，线路电阻和电容等；旋变信号模拟卡用于模拟旋变信号。其中，工控机、D/A转换卡和旋变信号模拟卡中设置有测试软件，该测试软件可分为三层。第一层为labview底层驱动，负责对设备进行管理并将信息进行处理。第二层是主控层，用来管理板卡资源、设备资源和调用其进行通信，并把各板卡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于动力电机控制器硬件的自动测试设备，其特征在于，包括：夹具、信号转接箱、测试分析系统和负载箱，所述夹具用于夹持被测对象；所述信号转接箱用于连接所述夹具和所述测试分析系统，实现两者之间的信号转接；所述测试分析系统包括机箱、高压电源和程控电源，所述机箱中设置有工控机和测试板卡，所述测试板卡包括矩阵卡、CAN接口卡、D/A转换卡、示波器卡、万用表卡和旋变信号模拟卡；所述负载箱中设置有负载卡，用于模拟测试时需要的负载；其中，所述工控机中存储有测试用例，用于根据测试需求，选择性控制所述测试板卡、所述程控电源、所述高压电源和所述负载卡执行自动测试，并基于测试结果自动生成分析报告，所述测试用例包括高低压测试、引脚端子间电阻测试、驱动信号功能测试、模拟信号功能测试、数字输入测试、诊断功能测试、过压保护信号测试、引脚对地电阻测试、旋变信号测试和PWM驱动输出测试。

【技术特征摘要】
1.一种适用于动力电机控制器硬件的自动测试设备，其特征在于，包括：夹具、信号转接箱、测试分析系统和负载箱，所述夹具用于夹持被测对象；所述信号转接箱用于连接所述夹具和所述测试分析系统，实现两者之间的信号转接；所述测试分析系统包括机箱、高压电源和程控电源，所述机箱中设置有工控机和测试板卡，所述测试板卡包括矩阵卡、CAN接口卡、D/A转换卡、示波器卡、万用表卡和旋变信号模拟卡；所述负载箱中设置有负载卡，用于模拟测试时需要的负载；其中，所述工控机中存储有测试用例，用于根据测试需求，选择性控制所述测试板卡、所述程控电源、所述高压电源和所述负载卡执行自动测试，并基于测试结果自动生成分析报告，所述测试用例包括高低压测试、引脚端子间电阻测试、驱动信号功能测试、模拟信号功能测试、数字输入测试、诊断功能测试、过压保护信号测试、引脚对地电阻测试、旋变信号测试和...

【专利技术属性】
技术研发人员：田辉，胡博春，雷奥，廖波，焦育成，黄荣华，王宗罡，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22