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新能源汽车测试解决方案--电机控制器P-HIL测试

2021-01-22 lmyadmin

电机控制器P-HIL测试是什么

电机和电控是新能源汽车的关键,随着技术的发展,利用硬件在环测试(Hanrdware in the Loop, HiL)技术可以方便地完成电机控制策略的开发和验证,但是这种信号级HiL只针对电机控制器的控制板,不能对驱动板和功率电路进行测试。针对电机控制器功率部分,传统的测试方法为搭建电机测试台架,这种方法对客户来说具有灵活性差、成本昂贵、存在机械风险、无法进行极限工况和故障测试等问题。

P-HIL测试.jpg

为何进行电机控制器P-HIL测试

为什么要进行功率模拟?

  • 安全控制环境下的系统开发

  • Loop中的电源硬件测试(P-HIL)

  • 模拟组件可以在电机控制器设计完成之前进行测试

  • 组件可独立使用

  • 验证测试的高精度环境

  • 降低成本和基础设施

系统组成框图

系统组成框图.jpg


东方中科 电机控制器P-HIL测试系统


东方中科根据新能源汽车三电测试系统相关的领域测试经验,结合法规的要求及用户需求,开发了一套电机控制器P-HIL测试系统。

本方案可用于驱动逆变器的部件级测试和整车电驱动系统级测试,相较于传统电机测功台架,可以使客户更加方便、灵活、安全、高效地实现对电机控制器的功能性能测试、极限工况和故障测试、耐久和环境测试等。整个测试方案可根据客户具体需求定制开发或者后期扩展,例如集成环境舱、冷却系统、整车高压测试系统以及三电HiL测试系统等。

电机模拟器主要特点

  • 可用于电机控制器部件级和系统级测试;

  • 通道数可选,配置灵活,支持后期扩展,支持多台设备并联运行;

  • 可选内部集成高低压电源,不需要控制器外接高低压电源供电;

  • 模拟真实电机电气特性(反电动势和阻抗);

  • 通过改变电机参数可模拟多种电机(永磁同步电机和交流感应电机等);

  • 可模拟六相电机;

  • 模拟电机位置传感器(旋转变压器、编码器等);

  • 模拟电机温度传感器;

  • 支持电机四象限运行;

  • 支持控制器多种PWM调制模式;

  • 可选故障注入单元,模拟多种电机故障;

  • 功能丰富易于操作的上位机软件,通讯协议完全开放;

  • 丰富的通讯接口(CAN、LAN等,方便系统集成);

  • 设备可进行移动;

  • 水冷,噪音小。

参考标准

  • GB_T 18488.1-2015电动汽车用驱动电机系统第1部分:技术条件。

  • GB_T 18488.2-2015电动汽车用驱动电机系统第2部分:试验方法。

  • GBT 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法。

系统测试原理

电池模拟器:模拟整车的动力电池,为被测件提供高压直流电。可用真实电池包代替。

电机模拟器:模拟整车的电机,为被测件提供负载。包括电机感量、有功功率消耗、电机旋变信号、电机温度信号。

工控机:集成控制,对数据分析和显示。

HIL控制软件:提供电机模型和MCU控制参数输出。

温箱:提供被测件的环境模拟;

冷水机:用于提供冷却液给被测件。

系统组成框图

系统测试原理.jpg

软件说明

软件说明.jpg

测试系统功能说明

  1. 控制器转速扭矩特性测试;

  2. 标准工况和极限工况性能测试;

  3. 控制器耐久和环境适应性试验;

  4. 再生能量回馈性能测试;

  5. 控制器故障保护能力测试;

  6. 控制器功率级P-HiL测试;

  7. 整车系统级功能性能测试。



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