一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，包括：主回路測試裝置，主回路測試裝置上集成了示波器及其控制界面、脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備以及測試平臺；脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備電連接測試平臺與示波器及其控制界面。通過主回路性能的相關(guān)測試可以準(zhǔn)確的得到電機(jī)控制器主回路的參數(shù)指標(biāo)；電機(jī)控制器的主回路作為電動車主要的動力源電路，其關(guān)鍵參數(shù)的測量有很現(xiàn)實(shí)的意義，通過測試裝置的設(shè)計(jì)使得電機(jī)控制器主回路中的關(guān)鍵性能參數(shù)可以在一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)平臺上同時(shí)測得，提高了設(shè)備的利用率；避免了重復(fù)實(shí)驗(yàn)。關(guān)鍵參數(shù)的測量合理有效，短路保護(hù)時(shí)間及有效性、主回路雜散電感測量、尖峰電壓、IGBT開通與關(guān)斷延時(shí)這些重要的性能指標(biāo)。
【專利說明】—種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子傳動領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源汽車的蓬勃發(fā)展，與電動汽車核心技術(shù)相關(guān)的一些測試技術(shù)的開發(fā)具有研究價(jià)值和市場前景。電機(jī)控制器主回路的性能參數(shù)的優(yōu)劣直接決定著電動汽車的動力系統(tǒng)是否可以平穩(wěn)安全運(yùn)行。如何有效準(zhǔn)確的得到這些相關(guān)的參數(shù)對于提高電動汽車的性能至關(guān)重要。
[0003]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點(diǎn)和不足:
[0004]現(xiàn)有的測試裝置只能單一的檢測電機(jī)控制器主回路系統(tǒng)中的某一個(gè)參數(shù)，主回路中的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)需要分離測量，增加了試驗(yàn)臺搭建的工序。因此將這些測試項(xiàng)目整合到一臺測試裝置中一次性完成測量是一個(gè)有待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，本發(fā)明可以準(zhǔn)確測量電機(jī)控制器主回路中的尖峰電壓、雜散電感、短路保護(hù)功能是否有效、以及保護(hù)的時(shí)間與電流值、IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)開通關(guān)斷的延時(shí)時(shí)間，詳見下文描述:
[0006]一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，包括:主回路測試裝置，所述主回路測試裝置上集成了示波器及其控制界面、脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備以及測試平臺；所述脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備電連接所述測試平臺與所述示波器及其控制界面。
[0007]所述示波器及其控制界面為大于等于4個(gè)通道、帶寬至少200MHZ的隔離示波器。
[0008]所述測試平臺包括:高壓可調(diào)電源、支撐電容、直流母排、IGBT模塊、驅(qū)動板和電感負(fù)載；所述IGBT模塊包括:上橋臂和下橋臂；
[0009]所述高壓可調(diào)電源與所述支撐電容的正負(fù)極對應(yīng)連接，所述直流母排的正負(fù)極分別與所述高壓可調(diào)電源的正負(fù)極、所述支撐電容的正負(fù)極連接，所述直流母排的正極與所述上橋臂的集電極相連，所述直流母排的負(fù)極與所述下橋臂的發(fā)射極相連。
[0010]所述脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備中的測試設(shè)備包括:第一低壓探頭、第二低壓探頭、羅氏線圈、高壓隔離探頭、脈沖發(fā)生器；
[0011]所述示波器及其控制界面的四個(gè)通道分別與所述第一低壓探頭、所述第二低壓探頭、所述羅氏線圈、所述高壓隔離探頭連接；
[0012]所述第一低壓探頭一端連接所述脈沖發(fā)生器的輸出，另一端連接所述示波器及其控制界面的第一通道；所述第二低壓探頭一端分別連接所述驅(qū)動板和所述下橋臂的門極，另一端連接所述示波器及其控制界面的第二通道；所述羅氏線圈一端連接所述下橋臂的發(fā)射極，另一端連接所述示波器及其控制界面的第三通道；所述高壓隔離探頭一端連接所述下橋臂的集電極與發(fā)射極之間的電壓，另一端連接所述示波器及其控制界面的第四通道。[0013]所述脈沖發(fā)生器輸出脈寬Ous~IOOus的單脈沖、雙脈沖信號且周期占空比可調(diào)。
[0014]所述脈沖發(fā)生器連接所述驅(qū)動板，所述脈沖發(fā)生器發(fā)出< IOus的單脈沖。
[0015]所述脈沖發(fā)生器發(fā)出雙脈沖波形。
[0016]所述上橋臂的集電極與發(fā)射極之間通過所述電感負(fù)載連接，所述電感負(fù)載為空心電感。
[0017]所述電機(jī)控制器主回路性能測試裝置還包括:短接線，
[0018]所述上橋臂的集電極與發(fā)射極之間通過所述短接線連接，所述短接線的截面為10平方粗的線。
[0019]本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是:通過主回路性能的相關(guān)測試可以準(zhǔn)確的得到電機(jī)控制器主回路的參數(shù)指標(biāo)；電機(jī)控制器的主回路作為電動車主要的動力源電路，其關(guān)鍵參數(shù)的測量有很現(xiàn)實(shí)的意義，通過測試裝置的設(shè)計(jì)使得電機(jī)控制器主回路中的關(guān)鍵性能參數(shù)可以在一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)平臺上同時(shí)測得，提高了設(shè)備的利用率；避免了重復(fù)實(shí)驗(yàn)。關(guān)鍵參數(shù)的測量合理有效，短路保護(hù)時(shí)間及有效性、主回路雜散電感測量、尖峰電壓、IGBT開通與關(guān)斷延時(shí)這些重要的性能指標(biāo)可以為電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)提供有利的設(shè)計(jì)參數(shù)與參考依據(jù)。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為雜散電感和尖峰電壓測試時(shí)的連接框圖；
[0022]圖3為短路試驗(yàn)時(shí)的連接框圖。
[0023]附圖中所列部件列表如下所示:
[0024]10:主回路性能測試裝置；20:示波器及其控制界面；
[0025]30:脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備；40:測試平臺；
[0026]a:高壓可調(diào)電源；b:支撐電容；
[0027]c:直流母排；d =IGBT模塊；
[0028]d.1 =IGBT模塊的上橋臂；d.2 =IGBT模塊的下橋臂；
[0029]e:驅(qū)動板；f:電感負(fù)載；
[0030]g:脈沖發(fā)生器；h.Uh.2:第一、第二低壓探頭；
[0031]1:羅氏線圈；j:高壓隔離探頭；
[0032]k:短接線。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0034]為了可以準(zhǔn)確測量電機(jī)控制器主回路中的尖峰電壓、雜散電感、短路保護(hù)功能是否有效、以及保護(hù)的時(shí)間與電流值、IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)開通關(guān)斷的延時(shí)時(shí)間，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，參見圖1、圖2和圖3，詳見下文描述:
[0035]該電機(jī)控制器主回路性能測試裝置包括:主回路測試裝置10，主回路測試裝置10上集成了示波器及其控制界面20、脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備30以及測試平臺40 ;脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備30在整個(gè)測試裝置的中部，電連接測試平臺40與示波器及其控制界面20，是整個(gè)測試裝置的核心設(shè)備。測試平臺40是測試裝置中的被測設(shè)備，即電機(jī)控制器主回路；測試平臺40的合理搭建可以降低實(shí)驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)，得到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0036]為了取得更好的測試效果，該示波器及其控制界面20為3 4個(gè)通道、帶寬至少200MHZ的隔離示波器。
[0037]參見圖2，脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備30中的測試設(shè)備包括:第一低壓探頭h.1、第二低壓探頭h.2、羅氏線圈1、高壓隔離探頭j、脈沖發(fā)生器g ;示波器及其控制界面20的四個(gè)通道分別與第一、第二低壓探頭h.Uh.2、羅氏線圈1、高壓隔離探頭j連接。第一低壓探頭h.1 一端連接脈沖發(fā)生器g的輸出，另一端連接示波器及其控制界面20的第一通道I，通過示波器監(jiān)控脈沖發(fā)生器g的輸出波形；第二低壓探頭h.2 一端分別連接驅(qū)動板e(cuò)和模塊下橋臂d.2的門極，另一端連接示波器及其控制界面20的第二通道2，通過示波器監(jiān)控IGBT模塊下橋臂d.2門極開通與關(guān)斷的波形；羅氏線圈i 一端連接IGBT模塊下橋臂d.2的發(fā)射極，另一端連接示波器及其控制界面20的第三通道3 ;高壓隔離探頭j 一端連接IGBT模塊下橋臂d.2的集電極與發(fā)射極之間的電壓，另一端連接示波器及其控制界面20的第四通道4。
[0038]其中，高壓隔離探頭j的測量范圍2500V ;羅氏線圈i的測量范圍6KA，電感負(fù)載不能達(dá)到磁飽和。脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備30中的脈沖發(fā)生器g可輸出脈寬OuS?IOOus的單脈沖、雙脈沖信號且周期占空比均可調(diào)。脈沖發(fā)生器g連接驅(qū)動板e(cuò)，當(dāng)需要測量IGBT開通關(guān)斷延時(shí)時(shí)間與短路保護(hù)時(shí)，脈沖發(fā)生器g只需發(fā)出< IOus的單脈沖即可，當(dāng)需要測量IGBT模塊工作時(shí)尖峰電壓和主回路雜散電感時(shí)，脈沖發(fā)生器g需要發(fā)出雙脈沖波形。其中，IGBT開通與關(guān)斷延時(shí)通過示波器觀察脈沖發(fā)生器g所發(fā)出的單脈沖的波形與IGBT模塊的門極波形就可以觀察到開通關(guān)斷時(shí)的延遲時(shí)間。
[0039]參見圖2，測試平臺40包括:高壓可調(diào)電源a (本發(fā)明實(shí)施例以0-600V為例進(jìn)行說明)、支撐電容b、直流母排c、IGBT模塊d、驅(qū)動板e(cuò)和電感負(fù)載f;其中IGBT模塊d包括=IGBT模塊的上橋臂d.1和IGBT模塊的下橋臂d.2 ;高壓可調(diào)電源a與支撐電容b的正負(fù)極對應(yīng)連接，直流母排c的正負(fù)極分別與高壓可調(diào)電源a的正負(fù)極、支撐電容b的正負(fù)極連接，直流母排c的正極與IGBT模塊d的上橋臂d.1的集電極相連，直流母排c的負(fù)極與IGBT模塊d的下橋臂d.2的發(fā)射極相連。
[0040]測試平臺40在完成IGBT模塊工作時(shí)尖峰電壓、主回路雜散電感測試時(shí)，IGBT模塊的上橋臂d.1的集電極與發(fā)射極之間通過電感負(fù)載f連接，電感負(fù)載f為空心電感，且不能達(dá)到磁飽和，防止電流過大擊穿IGBT模塊的下橋臂d.2。
[0041]參見圖3，測試平臺40在完成IGBT模塊工作時(shí)短路保護(hù)功能是否有效及保護(hù)的時(shí)間與電流值測試時(shí)，IGBT模塊的上橋臂d.1的集電極與發(fā)射極之間通過短接線k連接，需至少截面為10平方粗的線，短接線可能會承受上千安培的電流的大電流。
[0042]參見圖2和圖3，在進(jìn)行IGBT模塊工作時(shí)尖峰電壓、主回路雜散電感測試和短路保護(hù)測試時(shí)，高壓可調(diào)電源a的電壓值需從低到高逐漸增加最后增大到測試平臺40的額定電壓，每個(gè)電壓點(diǎn)上觀察輸出波形。
[0043]在進(jìn)行短路保護(hù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果出現(xiàn)脈沖發(fā)生器g輸出單脈沖后，短路故障發(fā)生，在驅(qū)動板e(cuò)上會有故障指示燈點(diǎn)亮。
[0044]其中，雜散電感測試通過在上橋臂d.1的集電極與發(fā)射極之間用空心電感連接以充當(dāng)電感負(fù)載，連接好后，調(diào)節(jié)高壓電源，從低壓往上調(diào)節(jié)，每調(diào)到一個(gè)電壓值發(fā)雙脈沖波形，使得IGBT門極開通兩次。在第二個(gè)脈沖的開通波形上可觀察到IGBT集電極電壓的跌落及跌落的時(shí)間，羅氏線圈i需要套在下橋臂d.2的發(fā)射極，通過羅氏線圈i觀察在跌落時(shí)間內(nèi)電流變化的尖峰，通過計(jì)算可以算的主回路的雜散電感值。
[0045]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，通過主回路關(guān)鍵參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)的綜合設(shè)計(jì)，使得測試裝置可以有效合理的測的這些關(guān)鍵的性能參數(shù)，為電機(jī)控制器整機(jī)設(shè)計(jì)提供了必須的設(shè)計(jì)參數(shù)。同時(shí)多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)合的測試，即IGBT模塊工作時(shí)尖峰電壓、主回路雜散電感、IGBT短路保護(hù)功能是否有效及保護(hù)的時(shí)間與電流值、IGBT開通關(guān)斷延時(shí)四項(xiàng)性能測試可以在這一個(gè)測試裝置完成測量，使得實(shí)驗(yàn)平臺的搭建更加完備避免了類似實(shí)驗(yàn)的重復(fù)進(jìn)行，對于高效的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得提供了很好的實(shí)驗(yàn)平臺。
[0046]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，上述本發(fā)明實(shí)施例序號僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，包括:主回路測試裝置，其特征在于，所述主回路測試裝置上集成了示波器及其控制界面、脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備以及測試平臺；所述脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備電連接所述測試平臺與所述示波器及其控制界面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，其特征在于，所述示波器及其控制界面為大于等于4個(gè)通道、帶寬至少200MHZ的隔離示波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，其特征在于，所述測試平臺包括:高壓可調(diào)電源、支撐電容、直流母排、IGBT模塊、驅(qū)動板和電感負(fù)載；所述IGBT模塊包括:上橋臂和下橋臂； 所述高壓可調(diào)電源與所述支撐電容的正負(fù)極對應(yīng)連接，所述直流母排的正負(fù)極分別與所述高壓可調(diào)電源的正負(fù)極、所述支撐電容的正負(fù)極連接，所述直流母排的正極與所述上橋臂的集電極相連，所述直流母排的負(fù)極與所述下橋臂的發(fā)射極相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，其特征在于，所述脈沖發(fā)生器及測試設(shè)備中的測試設(shè)備包括:第一低壓探頭、第二低壓探頭、羅氏線圈、高壓隔離探頭、脈沖發(fā)生器； 所述示波器及其控制界面的四個(gè)通道分別與所述第一低壓探頭、所述第二低壓探頭、所述羅氏線圈、所述高壓隔離探頭連接； 所述第一低壓探頭一端連接所述脈沖發(fā)生器的輸出，另一端連接所述示波器及其控制界面的第一通道；所述第二低壓探頭一端分別連接所述驅(qū)動板和所述下橋臂的門極，另一端連接所述示波器及其控制界面的第二通道；所述羅氏線圈一端連接所述下橋臂的發(fā)射極，另一端連接所述示波器及其控制界面的第三通道；所述高壓隔離探頭一端連接所述下橋臂的集電極與發(fā)射極之間的電壓，另一端連接所述示波器及其控制界面的第四通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，其特征在于，所述脈沖發(fā)生器輸出脈寬Ous?IOOus的單脈沖、雙脈沖信號且周期占空比可調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，其特征在于，所述脈沖發(fā)生器連接所述驅(qū)動板，所述脈沖發(fā)生器發(fā)出< IOus的單脈沖。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，其特征在于，所述脈沖發(fā)生器發(fā)出雙脈沖波形。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，其特征在于，所述上橋臂的集電極與發(fā)射極之間通過所述電感負(fù)載連接，所述電感負(fù)載為空心電感。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電動汽車的電機(jī)控制器主回路性能測試裝置，其特征在于，所述電機(jī)控制器主回路性能測試裝置還包括:短接線， 所述上橋臂的集電極與發(fā)射極之間通過所述短接線連接，所述短接線的截面為10平方粗的線。
【文檔編號】G05B23/02GK103675558SQ201310740032
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】李唐娟, 黃雷, 周憲, 李欣欣 申請人:天津清源電動車輛有限責(zé)任公司