[發明專利]一種汽車負載仿真裝置及測試方法

在審

• 申請號: 202110397803.5
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113204225A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 崔巖;張國芳;安鵬;魏彥軍;趙璨;龔曉琴;韓立武;谷原野
• 申請（專利權）人: 一汽奔騰轎車有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張巖

1.一種汽車負載仿真裝置，其特征在于：由多個綜合測試卡A(1-4)、多個綜合測試卡B(1-5)以及多個綜合測試板卡C(1-6)構成；所述每個綜合測試卡B(1-5)與對應綜合測試卡A(1-4)相連；所述多個綜合測試卡A(1-4)和多個綜合測試板卡C(1-6)分別與通訊板卡(1-3)相連，組成硬件在環仿真系統中的負載柜的組成單元，多個組成單元組成一組負載柜，所述多個綜合測試卡A(1-4)和多個綜合測試板卡C(1-6)還分別通過連接器(1-7)與硬件在環仿真系統中測試臺架(1-8)上控制器的多個控制單元(1-9)相連。

2.根據權利要求1所述的一種汽車負載仿真裝置，其特征在于：所述硬件在環仿真系統中還包括上位機(1-1)和下位機(1-2)，所述上位機(1-1)與下位機(1-2)之間通過以太網進行連接，所述下位機(1-2)與負載柜之間通過RS485總線連接。

3.根據權利要求1所述的一種汽車負載仿真裝置，其特征在于：所述綜合測試卡A(1-4)采用高精度DSP芯片，用于模擬2路虛擬電流、電阻輸出、2路電壓輸出以及2路PWM信號輸出，并能采集2路輸入電流、電壓以及PWM信號。

4.根據權利要求3所述的一種汽車負載仿真裝置，其特征在于：所述綜合測試板卡A(1-4)包括電壓輸入電路Ⅰ(2-1)、接口電路Ⅰ(2-2)、電流輸入電路Ⅰ(2-3)、電壓采集電路Ⅰ(2-4)、電流采集電路Ⅰ(2-5)、電阻(2-6)、電流數車電路Ⅰ(2-7)、模數轉換電路Ⅰ(2-8)、數字信號處理單元Ⅰ(2-9)、PWM輸入電路(2-11)及其信號處理電路Ⅰ(2-10)、PWM輸出電路(2-13)及其信號處理電路Ⅱ(2-12)、電壓輸出電路Ⅰ(2-14)及其濾波電路(2-13)；其中，所述數字信號處理單元(2-9)用于通過接口電路Ⅰ(2-2)接收通訊板卡(1-3)的指令，采集輸入電壓、電流及PWM信號并模擬電壓、電流及PWM信號輸出。

5.根據權利要求1所述的一種汽車負載仿真裝置，其特征在于：所述綜合測試板卡B(1-5)僅用于負載使用，包括功率電阻Ⅰ(3-2)、散熱器(3-3)以及溫度采集電路Ⅰ(3-4)，所述溫度采集電路Ⅰ(3-4)用于采集功率電阻Ⅰ(3-2)的溫度，散熱器(3-3)用于散出功率電阻Ⅰ(3-2)的發熱溫度。

6.根據權利要求5所述的一種汽車負載仿真裝置，其特征在于：所述綜合測試板卡B(1-5)與綜合測試卡A(1-4)配合，能夠虛擬產生0-10A電流，綜合測試板卡A(1-4)與綜合測試板卡B(1-5)通過轉接板對接，轉接板內設置通斷開關，用于控制所述綜合測試板卡A(1-4)與綜合測試板卡B(1-5)的連接與斷開。

7.根據權利要求1所述的一種汽車負載仿真裝置，其特征在于：所述綜合測試板卡C(1-6)用于產生0-20A大電流負載，并能夠采集相應輸入電流、輸入電壓以及負載溫度。

8.根據權利要求7所述的一種汽車負載仿真裝置，其特征在于：所述綜合測試板卡C(1-6)由電壓輸入電路Ⅱ(4-1)、接口電路Ⅲ(4-2)、電流輸入電路Ⅱ(4-3)、電流輸出電路Ⅱ(4-4)、電壓采集電路(4-5)、電流采集電路Ⅱ(4-6)、功率電阻Ⅱ(4-7)、模數轉換電路Ⅱ(4-8、數字信號處理單元(4-9、溫度采集電路(4-10)、濾波電路(4-11)以及電壓輸出電路Ⅱ(4-12)構成；其中，所述數字信號處理單元Ⅱ(4-9用于通過接口電路Ⅲ(4-2)接收通訊板卡(1-3)的指令，采集輸入電壓、電流，模擬電壓、電流信號輸出功能。

9.根據權利要求8所述的一種汽車負載仿真裝置，其特征在于：所述綜合測試板卡A(1-4)和綜合測試板卡C(1-6)在負載模擬時如溫度過高，會立刻切斷模擬電路并上報故障信息給上位機(1-1)。

10.一種負載模擬測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、控制器測試環境搭建：搭建過程中，按照需求模擬控制的電壓、電流、PWM電氣負載，按照電氣原理在測試臺架及HIL負載柜中將控制器和綜合測試板卡A(1-4)、綜合測試板卡B(1-5)以及綜合測試板卡C(1-6)進行電氣物理連接，控制器布置在測試臺架(1-8)上，通過連接端子與負載柜進行連接；

B、上位機(1-1)將電氣物理連接進行軟件映射，按照物理連接的電氣關系對負載進行設置；

C、各種負載模擬的執行均由封裝好的軟件動作庫函數執行，軟件動作庫調用步驟B中的映射關系來執行具體模擬操作，每條負載模動作集成在測試用例中，由上位機(1-1)負責測試用例的執行并下發至下位機(1-2)；

D、下位機(1-2)負責接收上位機(1-1)的負載模擬的控制命令，通過總線下發的對應的負載仿真裝置，負載仿真裝置根據負載模擬的控制命令執行負載模擬操作。