一种纯电动汽车三电控制器测试系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种纯电动汽车三电控制器测试系统，包括：电机模拟器、整车控制器硬件在环仿真设备、电池管理系统硬件在环仿真设备、待测系统、上位机，电机模拟器包括电机参数配置模块、电机模型、电流电压模块、通讯模块，其中电流电压模块能模拟电机三相绕组电压、电流情况，同时将此信号提供给待测系统，在进行纯电动汽车三电控制器同步仿真测试时，不仅能测试电机控制器的控制策略、性能，还能进行大功率故障注入，丰富了测试场景。

A test system of three electric controllers for pure electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动汽车三电控制器测试系统
本技术涉及电动汽车控制器测试
，更具体地说，涉及一种纯电动汽车三电控制器测试系统。
技术介绍
近年来，随着环境污染与能源危机问题日益严重，新能源汽车，尤其是纯电动汽车的研发已提升至国家战略层面。电动汽车的核心三电控制器为整车控制器(VCU)、电池管理系统(BMS)、电机控制器(MCU)，如何有效、快速、低成本地把控核心控制器的质量已经成为了大部分整车厂亟待解决的问题。三电控制器的安全、可靠离不开充分的测试试验，当前针对核心三电控制器的系统级仿真测试技术中，测试系统包括硬件联合在环仿真单元、三大控制器单元、标定测量设备和测试PC上位机。此测试方案存在的弊端是：电机控制器包含控制电路和驱动电路两部分，此系统的测试对象为电机控制器的控制电路，是对控制逻辑进行测试，即仅是信号级别的测试。驱动电路在电机控制器中涉及高压、大电流的工作状态，其稳定性直接关系到电机控制器的安全、可靠运行。该方案在进行电动汽车三电控制器的同步仿真测试时没有对电机控制器的驱动电路的工作性能进行测试，不能进行功率级故障注入，测试范围较窄。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种纯电动汽车三电控制器测试系统，在进行纯电动汽车三电控制器同步仿真测试时，不仅能测试电机控制器的控制策略、性能，还能进行大功率故障注入，丰富了测试场景。为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种纯电动汽车三电控制器测试系统，包括：电机模拟器、整车控制器硬件在环仿真设备、电池管理系统硬件在环仿真设备、待测系统、上位机，其中：整车控制器硬件在环仿真设备、电池管理系统硬件在环仿真设备分别与上位机通信相连，整车控制器硬件在环仿真设备与电池管理系统硬件在环仿真设备通过级联线束相连；电机模拟器包括电机参数配置模块、电机模型、电流电压模块、通讯模块，通讯模块的输入端与上位机通信相连，输出端与电机参数配置模块的输入端相连；电机参数配置模块的输出端与电机模型的第一输入端相连，电机模型的第二输入端与电流电压模块的第二输出端相连，电机模型的第一输出端与电流电压模块的第一输入端相连；电流电压模块的第一输出端、整车控制器硬件在环仿真设备、电池管理系统硬件在环仿真设备分别与待测系统相连。进一步地，上述待测系统包括电机控制器、电池管理系统、整车控制器；电流电压模块的第一输出端与电机控制器三相电气相连，电池管理系统与电池管理系统硬件在环仿真设备相连；整车控制器与整车控制器硬件在环仿真设备相连；电机控制器与整车控制器通信相连、电池管理系统与整车控制器通信相连。进一步地，上述电流电压模块包括：双向直流电源、电流/电压采集模块、电力电子模块：双向直流电源的输出端与电流/电压采集模块模块的第一输入端相连，电流/电压采集模块的第一输出端与电机模型的第二输入端相连，电流/电压采集模块的第二输出端与电力电子模块的第二输入端相连；电力电子模块的第一输入端与电机模型的第一输出端相连；电力电子模块的输出端与电机控制器通过动力线束三相电气相连。优选地，电机模拟器中电流电压模块还包括：故障注入模块；故障注入模块的输入端与电力电子模块的输出端相连，故障注入模块的输出端与电机控制器通过动力线束三相电气相连。优选地，故障注入模块注入的故障类型包括：电机三相绕阻断路、相间短路。优选地，电机模拟器还包括：旋变仿真模块，旋变仿真模块的输入端与电机模型的第二输出端通信相连，旋变仿真模块的输出端与电机控制器通信相连。进一步地，整车控制器硬件在环仿真设备中运行的模型包括：整车模型、道路模型、驾驶模型。进一步地，电池管理系统硬件在环仿真设备中运行的模型包括：动力电池模型。优选地，电机参数配置模块中可配置的参数包括：电机类型、磁通、极对数、转动惯量、绕阻电感阻抗。优选地，电机模拟器中的通讯模块为CAN收发模块。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的几种示例性的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为一种纯电动汽车三电控制器测试系统原理图；图2为又一种纯电动汽车三电控制器测试系统原理图；图3为一种故障注入装置的原理图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1，本技术实施例提供的一种纯电动汽车三电控制器测试系统，包含电机模拟器10、整车控制器硬件在环仿真设备30(VCUHIL)、以及电池管理系统硬件在环仿真设备40(BMSHIL)、上位机50、待测系统20：上述整车控制器硬件在环仿真设备30、电池管理系统硬件在环仿真设备40旨在满足对两个控制器—整车控制器(VCU)和电池管理系统(BMS)进行全方位功能测试和验证，上述上位机50用于人机交互界面操作，与测试设备的配置、管理，上位机50可以基于该三电控制器测试系统进行自动化测试，用户可以在自动化测试软件中设置仿真的初始条件，进行对待测系统20的全部或部分接入或禁用，从而可进行单独的控制器测试或三电控制器的联合测试；同时在上位机50中搭建自动化测试序列，这些序列脚本定义了测试试验过程，包括工况定义、测试采集数据定义、试验数据记录、测试报告生成等等。操作人员搭建好自动化测试序列脚本后，可以操作软件，自动执行序列，即可自动完成测试、试验内容，得到测试报告。上述电机模拟器10可以实时模拟电机端口特性，使电机控制器正常运行工作，用于电机控制器201的研发与测试。电机模拟器10包括电机参数配置模块101、电机模型102、电流电压模块103、通讯模块104，电机参数配置模块101通过通讯模块104与上位机50通信相连，用户可以在上位机50中通过人机交互界面对电机模型102的初始参数进行配置，例如选择配置电机类型(例如永磁同步电机、异步电机、开关磁阻电机等)和参数(例如磁通、极对数、转动惯量、绕组电感阻抗等)；电机模型102是基于精准的电机动态数学模型搭建，运行在高速处理器中，具体可以是FPGA或DSP芯片；电流电压模块103受电机模型102驱动，用于模拟电机三相绕组电压、电流情况，同时将此信号提供给待测系统20。通讯模块104是上位机50与电机参数配置模块101之间的通信电路。优选的，上述上位机50与电机参数配置模块101之间的通信方式采用CAN通信，对应的通讯模块104具体为一CAN收发器，除此之外，例如以太网等通信方式也能实现二者的信息交互，本技术对二者的通信方式不做限定，任何可实现二者之间信息交互过程的方式都属于本技术的保护范围。在整体的连接方式上，整车控制器硬件在环仿真设备30、电池管理系统硬件在环仿真设备40分别与上位机50通信相连，整车控制器硬件在环仿真设备30与电池管理系统硬件在环仿真设备40通过级联线束相连，保证二者同步通信；电机模拟器10中的通讯模块104的输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯电动汽车三电控制器测试系统，包括：电机模拟器、整车控制器硬件在环仿真设备、电池管理系统硬件在环仿真设备、待测系统、上位机，其中：所述整车控制器硬件在环仿真设备、所述电池管理系统硬件在环仿真设备分别与所述上位机通信相连，所述整车控制器硬件在环仿真设备与所述电池管理系统硬件在环仿真设备通过级联线束相连；所述电机模拟器包括电机参数配置模块、电机模型、电流电压模块、通讯模块，所述通讯模块的输入端与所述上位机通信相连，输出端与所述电机参数配置模块的输入端相连；所述电机参数配置模块的输出端与所述电机模型的第一输入端相连，所述电机模型的第二输入端与所述电流电压模块的第二输出端相连，所述电机模型的第一输出端与所述电流电压模块的第一输入端相连；所述电流电压模块的第一输出端、所述整车控制器硬件在环仿真设备、所述电池管理系统硬件在环仿真设备分别与所述待测系统相连。

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车三电控制器测试系统，包括：电机模拟器、整车控制器硬件在环仿真设备、电池管理系统硬件在环仿真设备、待测系统、上位机，其中：所述整车控制器硬件在环仿真设备、所述电池管理系统硬件在环仿真设备分别与所述上位机通信相连，所述整车控制器硬件在环仿真设备与所述电池管理系统硬件在环仿真设备通过级联线束相连；所述电机模拟器包括电机参数配置模块、电机模型、电流电压模块、通讯模块，所述通讯模块的输入端与所述上位机通信相连，输出端与所述电机参数配置模块的输入端相连；所述电机参数配置模块的输出端与所述电机模型的第一输入端相连，所述电机模型的第二输入端与所述电流电压模块的第二输出端相连，所述电机模型的第一输出端与所述电流电压模块的第一输入端相连；所述电流电压模块的第一输出端、所述整车控制器硬件在环仿真设备、所述电池管理系统硬件在环仿真设备分别与所述待测系统相连。2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于：所述待测系统包括电机控制器、电池管理系统、整车控制器；所述电流电压模块的第一输出端与所述电机控制器三相电气相连，所述电池管理系统与所述电池管理系统硬件在环仿真设备相连；所述整车控制器与所述整车控制器硬件在环仿真设备相连；所述电机控制器与所述整车控制器通信相连、所述电池管理系统与所述整车控制器通信相连。3.根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于：所述电流电压模块包括：双向直流电源、电流/电压采集模块、电力电子模块：所述双向直流电源的输出端与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锐，谭波，吴钊，张言方，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11