一種電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型實施例公開了一種電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)，包括：與待測電機控制器相連、以模擬所述待測電機控制器的負載的加載設(shè)備，所述加載設(shè)備為阻感負載或電感負載；小功率電機；與所述小功率電機相連、以驅(qū)動所述小功率電機運轉(zhuǎn)的控制器；連接所述小功率電機和所述待測電機控制器的轉(zhuǎn)速傳感器，用于獲取并輸出與所述小功率電機的轉(zhuǎn)速相關(guān)的電信號；以及分別與所述控制器和所述待測電機控制器相連的上位機，所述上位機內(nèi)置有上位機軟件和可供所述待測電機控制器下載的三相電流閉環(huán)控制軟件，以實現(xiàn)對批量生產(chǎn)的電機控制器進行出廠檢驗。
【專利說明】一種電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電機控制器出廠檢驗【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]電機控制器用于控制電機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，是電動汽車的核心部件之一。
[0003]在將經(jīng)測試合格的零部件組裝成電機控制器整機的過程中，所述電機控制器的硬件電路難免會受到線束的錯誤組裝以及電子器件的靜電損壞等不良因素的影響，因此有必要對組裝后的電機控制器進行出廠檢驗。
[0004]傳統(tǒng)的出廠檢驗系統(tǒng)以帶載的三相電機作為待測電機控制器的模擬負載，并為待測電機控制器置入三相電流閉環(huán)控制軟件以建立給定電流的電流環(huán)；若所述電流環(huán)的穩(wěn)態(tài)誤差滿足允許的誤差范圍，則認為其硬件完好。其中所述給定電流的頻率根據(jù)所述帶載的三相電機的給定轉(zhuǎn)速計算得到。此外，考慮到所述帶載的三相電機的轉(zhuǎn)速不可控，因此傳統(tǒng)的出廠檢驗系統(tǒng)一般還需要為其增設(shè)專門的電機對拖系統(tǒng)以穩(wěn)定其轉(zhuǎn)速。
[0005]但是，所述帶載的三相電機和所述電機對拖系統(tǒng)功率大、占地面積廣、成本高、噪聲污染嚴重，且在長時間連續(xù)帶載使用過程中會嚴重磨損甚至損壞，后期維修費用較高，因此該出廠檢驗系統(tǒng)可滿足電機控制器開發(fā)階段的整機電路測試，卻并不適合其批量生產(chǎn)時的出廠檢驗。
實用新型內(nèi)容
[0006]有鑒于此，本實用新型提供一種電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)，以實現(xiàn)對批量生產(chǎn)的電機控制器進行出廠檢驗。
[0007]一種電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)，包括:
[0008]與待測電機控制器相連、以模擬所述待測電機控制器的負載的加載設(shè)備，所述加載設(shè)備為阻感負載或電感負載；
[0009]小功率電機；
[0010]與所述小功率電機相連、以驅(qū)動所述小功率電機運轉(zhuǎn)的控制器；
[0011]連接所述小功率電機和所述待測電機控制器的轉(zhuǎn)速傳感器，用于獲取并輸出與所述小功率電機的轉(zhuǎn)速相關(guān)的電信號；
[0012]以及分別與所述控制器和所述待測電機控制器相連的上位機，所述上位機內(nèi)置有上位機軟件和可供所述待測電機控制器下載的三相電流閉環(huán)控制軟件。
[0013]其中，所述轉(zhuǎn)速傳感器可采用光電編碼器。
[0014]其中，所述轉(zhuǎn)速傳感器可采用旋轉(zhuǎn)變壓器。
[0015]其中，所述小功率電機為小功率單相電機。
[0016]可選地，所述電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)還包括:與所述待測電機控制器的高壓電源輸入端相連的高壓配電柜，以及與所述待測電機控制器的低壓電源輸入端相連的低壓配電柜。
[0017]從上述的技術(shù)方案可以看出，本實用新型采用阻感負載(或電感負載)模擬待測電機控制器的負載，并采用小功率電機為待測電機控制器提供可變的電機轉(zhuǎn)速，待測電機控制器根據(jù)三相電流閉環(huán)控制軟件建立給定電流的電流環(huán)，若該電流環(huán)的穩(wěn)態(tài)誤差滿足允許的誤差范圍，則認為其硬件電路完好。其中所述給定電流的頻率根據(jù)所述小功率電機的給定轉(zhuǎn)速計算得到。相較于現(xiàn)有技術(shù)使用的需額外增設(shè)電機對拖系統(tǒng)的帶載的大功率三相電機，本實用新型所述的阻感負載(或電感負載)和小功率電機體型小、成本低、噪聲小，且所述小功率電機的后期維修費用遠遠低于所述帶載的大功率三相電機，因此本實用新型明顯更適合對批量生產(chǎn)的電機控制器進行出廠檢驗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本實用新型實施例公開的一種電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例公開的又一種電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]參見圖1，本實用新型實施例公開了一種電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)，以實現(xiàn)對批量生產(chǎn)的電機控制器進行出廠檢驗，包括加載設(shè)備100、小功率電機200、控制器300、轉(zhuǎn)速傳感器400，以及內(nèi)置有上位機軟件和可供待測電機控制器MC下載的三相電流閉環(huán)控制軟件的上位機500，其中:
[0023]加載設(shè)備100與待測電機控制器MC相連，以模擬待測電機控制器MC的實際負載；該加載設(shè)備100為阻感負載或電感負載；
[0024]控制器300與小功率電機200相連，以驅(qū)動小功率電機200運轉(zhuǎn)；
[0025]轉(zhuǎn)速傳感器400連接于小功率電機200和待測電機控制器MC之間，用于獲取并輸出與小功率電機200的轉(zhuǎn)速相關(guān)的電信號；
[0026]上位機500分別接控制器300和待測電機控制器MC。
[0027]本實施例所述的小功率電機200是指折算到1500r/min時，最大連續(xù)定額功率不超過1.1kff的電機，該界定標準出自“GB2900.27-1995電工名詞述語小功率電動機”標準定義。該小功率電機200的轉(zhuǎn)速值根據(jù)控制器300接收到的控制信號而定，其中，所述控制信號是由上位機500向控制器300發(fā)出的用于驅(qū)動小功率電機200以給定轉(zhuǎn)速進行運轉(zhuǎn)的控制信號。
[0028]本實施例所述的轉(zhuǎn)速傳感器400的類型可根據(jù)待測電機控制器MC內(nèi)置的測速電路的具體類型而定，并不局限于某一種轉(zhuǎn)速傳感器。其中，常用的轉(zhuǎn)速傳感器400包括光電編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器。
[0029]具體的，所述光電編碼器利用光電轉(zhuǎn)換技術(shù)將電機輸出軸上的機械幾何位移轉(zhuǎn)換成電信號進行輸出，在時間的配合下可檢測電機的轉(zhuǎn)速，具有體積小、重量輕、精度高、響應(yīng)頻率高、耗能低、性能穩(wěn)定可靠、使用壽命長等諸多優(yōu)點。當(dāng)所述光電編碼器采用脈沖形式進行輸出時，待測電機控制器MC內(nèi)置的測速電路會對光電編碼器單位時間內(nèi)輸出的脈沖進行計數(shù)，進而計算得到小功率電機200的實時轉(zhuǎn)速。
[0030]所述旋轉(zhuǎn)變壓器在運動伺服控制系統(tǒng)中作為角度位置的傳感和測量用。其輸出為隨電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角作某種函數(shù)變化的電氣信號，如正弦、余弦信號等。所述旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的電氣信號輸入待測電機控制器MC，通過待測控制器MC內(nèi)部的解碼電路得到與電機轉(zhuǎn)速相關(guān)的脈沖信號，從而計算得到小功率電機200的實時轉(zhuǎn)速。和光電編碼器相比，所述旋轉(zhuǎn)變壓器具有更高的可靠性，且可以運行在更高的轉(zhuǎn)速下。
[0031]由上述描述可知，本實施例利用加載設(shè)備100模擬待測電機控制器MC的負載，并采用小功率電機200為待測電機控制器MC提供可變的電機轉(zhuǎn)速，那么，在上位機軟件的控制下，下載有三相電流閉環(huán)控制軟件的待測電機控制器MC便可采用三相電流閉環(huán)控制算法建立具有給定電流的電流環(huán)，若判斷得到所述電流環(huán)的穩(wěn)態(tài)誤差滿足允許的誤差范圍，則表明待測電機控制器MC的硬件電路完好；其中所述給定電流的頻率根據(jù)小功率電機200的給定轉(zhuǎn)速計算得到。
[0032]本實施例的優(yōu)越之處在于利用加載設(shè)備100和小功率電機200共同替代了可提供可變轉(zhuǎn)速的帶載的大功率三相電機，且無需增設(shè)電機對拖系統(tǒng)，從而使得本出廠檢驗系統(tǒng)體型更小、成本更低、噪聲更小，且小功率電機200 —直空載運行，僅用于提供轉(zhuǎn)速，其后期維護費用遠遠低于所述帶載的大功率三相電機，因此本出廠檢驗系統(tǒng)更適合對批量生產(chǎn)的電機控制器進行出廠檢驗。本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本實施例公開的所述出廠檢驗系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，通過為上位機500置入相應(yīng)的上位機軟件和可供待測電機控制器MC下載的三相電流閉環(huán)控制軟件，即可實現(xiàn)檢測待測電機控制器MC的通訊電路、測速電路、電壓采樣調(diào)理電路、測溫電路及電流環(huán)等是否正常，若直至測試結(jié)束仍無發(fā)現(xiàn)異常，則表明待測電機控制器MC的硬件電路完好，從而實現(xiàn)了對電機控制器的出廠檢驗，保證了電機控制器的出廠質(zhì)量。
[0033]其中，針對所述通訊電路的測試流程，具體為:若上位機500與待測電機控制器MC之間能夠正常收發(fā)數(shù)據(jù)，表明待測電機控制器MC的通訊電路正常。
[0034]其中，針對所述測速電路的測試流程，具體為:上位機500向控制器300發(fā)出用于驅(qū)動小功率電機200以給定轉(zhuǎn)速進行運轉(zhuǎn)的控制信號；待測電機控制器MC根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器400輸出的電信號計算得到小功率電機200的實際轉(zhuǎn)速并上傳至上位機500 ;進而，上位機500讀取所述實際轉(zhuǎn)速并將其與所述給定轉(zhuǎn)速進行比對，若比對結(jié)果滿足允許的誤差范圍，表明待測電機控制器MC的測速電路正常。
[0035]其中，針對所述電壓采樣調(diào)理電路的測試流程，具體為:上位機500讀取待測電機控制器MC上傳的溫度數(shù)據(jù)，并將所述溫度數(shù)據(jù)與設(shè)定的標準溫度數(shù)據(jù)進行比對，若該比對結(jié)果滿足允許的誤差范圍，表明待測電機控制器MC的測溫電路正常。
[0036]其中，針對所述測溫電路的測試流程，具體為:上位機500讀取待測電機控制器MC上傳的母線電壓數(shù)據(jù)和控制電源電壓數(shù)據(jù)，并將所述母線電壓數(shù)據(jù)與設(shè)定的標準母線電壓數(shù)據(jù)進行比對，同時將所述控制電源電壓數(shù)據(jù)與設(shè)定的標準控制電源電壓數(shù)據(jù)進行比對，若以上兩項比對結(jié)果均滿足允許的誤差范圍，表明電機控制器MC的電壓采樣調(diào)理電路正堂巾O
[0037]所述通訊電路、所述測速電路、所述電壓采樣調(diào)理電路及所述測溫電路均正常，是能夠閉環(huán)控制待測電機控制器MC的前提條件。若待測電機控制器MC采用三相電流閉環(huán)控制算法建立的電流環(huán)的穩(wěn)態(tài)誤差滿足允許的誤差范圍，則表明待測電機控制器MC內(nèi)的電流傳感器、電流采樣調(diào)理電路、功率模塊、驅(qū)動電路等不存在靜電損壞、且三相驅(qū)動接線正確，即待測電機控制器MC的硬件電路完好。針對所述電流環(huán)的測試流程，可以說是整個電機控制器整機測試過程的核心，其具體流程如下:
[0038]首先，上位機500向待測電機控制器MC發(fā)出給定電流數(shù)值，用以設(shè)定電流環(huán)的給定電流峰值，并向控制器300發(fā)出用于驅(qū)動小功率電機200以給定轉(zhuǎn)速進行運轉(zhuǎn)的控制信號;
[0039]其次，上位機500根據(jù)所述給定電流峰值計算得到電流環(huán)的給定電流有效值，并根據(jù)所述給定轉(zhuǎn)速計算得到電流環(huán)的給定電流頻率；
[0040]再次，上位機500讀取待測電機控制器MC上傳的電流環(huán)的電流反饋值，并根據(jù)所述電流反饋值計算得到反饋電流有效值和反饋電流頻率；
[0041]最后，上位機500將所述反饋電流有效值與所述給定電流有效值進行比對，并將所述反饋電流頻率與所述給定的電流頻率進行比對，若兩組比對結(jié)果均滿足各自對應(yīng)的允許的誤差范圍，表明待測電機控制器MC的電流環(huán)穩(wěn)態(tài)滿足允許的誤差范圍正常，電流環(huán)測試無誤，也即，待測電機控制器MC的整機硬件電路良好。
[0042]此外，作為優(yōu)選，基于上述公開的電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，本實用新型實施例還公開了又一種電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)，以實現(xiàn)對批量生產(chǎn)的電機控制器進行出廠檢驗，參見圖2，該系統(tǒng)包括:加載設(shè)備100、小功率電機200、控制器300、轉(zhuǎn)速傳感器400、上位機500、高壓配電柜600和低壓配電柜700。
[0043]其中，高壓配電柜600接待測電機控制器MC的高壓電源輸入端，用于為待測電機控制器MC提供直流母線電壓。在電動汽車中，該直流母線電壓由動力蓄電池提供，并由電機控制器輸出給電機作為動力電源使用。
[0044]低壓配電柜700接待測電機控制器MC的低壓電源輸入端，用于為待測電機控制器MC提供低壓控制電源。在電動汽車中，該低壓控制電源可以取自所述電動汽車上的12V或24V等級的蓄電池，也可取自所述動力蓄電池經(jīng)降壓處理后輸出的低壓電源。
[0045]在該出廠檢驗系統(tǒng)中，高壓配電柜600和低壓配電柜700可為不同的待測電機控制器MC提供其所需的電壓等級，因此該出廠檢驗系統(tǒng)可用于檢驗工作于不同電壓等級下的電機控制器的整機硬件功能，通用性進一步增強。
[0046]更為優(yōu)選的，在上述公開的任一種電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)中，小功率電機200可優(yōu)選小功率單相電機，相較于現(xiàn)有技術(shù)使用的三相電機，所述小功率單相電機接線更為簡單，因而可大大簡化系統(tǒng)布線。
[0047]綜上所述，本實用新型采用阻感負載(或電感負載)模擬待測電機控制器的負載，并采用小功率電機為待測電機控制器提供可變的電機轉(zhuǎn)速，待測電機控制器根據(jù)三相電流閉環(huán)控制軟件建立給定電流的電流環(huán)，若該電流環(huán)的穩(wěn)態(tài)誤差滿足允許的誤差范圍，則認為其硬件電路完好。其中所述給定電流的頻率根據(jù)所述小功率電機的給定轉(zhuǎn)速計算得到。相較于現(xiàn)有技術(shù)使用的需額外增設(shè)電機對拖系統(tǒng)的帶載的大功率三相電機，本實用新型所述的阻感負載(或電感負載)和小功率電機體型小、成本低、噪聲小，且所述小功率電機的后期維修費用遠遠低于所述帶載的大功率三相電機，因此本實用新型明顯更適合對批量生產(chǎn)的電機控制器進行出廠檢驗。
[0048]此外，本實用新型可用于檢驗工作于不同電流頻率和電流大小下的電機控制器的整機硬件功能，通用性較強。
[0049]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型實施例的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型實施例將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電機控制器出廠檢驗系統(tǒng)，其特征在于，包括: 與待測電機控制器相連、以模擬所述待測電機控制器的負載的加載設(shè)備，所述加載設(shè)備為阻感負載或電感負載； 小功率電機； 與所述小功率電機相連、以驅(qū)動所述小功率電機運轉(zhuǎn)的控制器； 連接所述小功率電機和所述待測電機控制器的轉(zhuǎn)速傳感器，用于獲取并輸出與所述小功率電機的轉(zhuǎn)速相關(guān)的電信號； 以及分別與所述控制器和所述待測電機控制器相連的上位機，所述上位機內(nèi)置有上位機軟件和可供所述待測電機控制器下載的三相電流閉環(huán)控制軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的出廠檢驗系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速傳感器為光電編碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的出廠檢驗系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速傳感器為旋轉(zhuǎn)變壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的出廠檢驗系統(tǒng)，其特征在于，所述小功率電機為小功率單相電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的出廠檢驗系統(tǒng)，其特征在于，還包括:與所述待測電機控制器的高壓電源輸入端相連的高壓配電柜，以及與所述待測電機控制器的低壓電源輸入端相連的低壓配電柜。
【文檔編號】G01R31/28GK203838304SQ201420152172
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】傅立秦, 劉雪冰, 王輝, 吳田進, 蘇金國 申請人:陽光電源股份有限公司