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技术领域

本发明属于汽车电子电器测试技术领域，具体涉及一种驱动电机控制 器热循环耐久性测试装置。

背景技术

全球能源与环境的严峻形势、特别是国际金融危机对汽车产业的巨大 冲击，推动世界各国加快交通能源战略转型，以混合动力汽车、纯电动汽 车和燃料电池汽车为代表的新能源汽车成为未来汽车发展的重要方向。

驱动电机控制器(以下简称“控制器”)是新能源汽车的核心零部件， 它控制驱动电机按照整车驾驶意图进行动力输出和能量回收，同时对动力 系统电流、电压、温度等信息进行故障诊断和处理。控制器工作环境非常 恶劣，需要适应各种不同的环境温度变化，一旦控制器电子器件受到温度 变化而出现失效，整车将会整车将会出现失控，严重时甚至会引发动力电 池起火等危险故障。因此，对控制器进行热循环耐久性的测试非常必要。

对于控制器热循环耐久性的测试，《EQC-1206-2007电气和电子装备环 境通用技术规范物理化学特性》中6.1.8规定了相应的试验工况和循环次 数，驱动电机控制器在温度-40～+85°范围内循环工作700次，工作电流随 温度变化而变化，试验期间和试验结束后，电气特性与试验前保持一致。

标准规定了车载电机控制器热循环耐久性的试验准则，但并未提供具体 的试验设备和方法。目前常采用的试验方法是将控制器和冷却系统置于温 度箱内，由人调整温度箱进行环境温度变化，测功机稳定电机至循环工况 规定的转速，人实时根据温度变化操作控制器进行对应工况的电流输出。 该方法既需要测功机和电机等设备，占用台架等场地资源，还耗费人力定 时去调节温度箱温度、电机转速、控制器输出电流，而且热循环耐久性试 验常长达数月，测功机和电机长时间运转，噪声大，试验环境相当恶劣。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种驱动 电机控制器热循环耐久性测试装置。

本发明采用的技术方案是：一种驱动电机控制器热循环耐久性测试装 置，包括温度箱、置于温度箱内的驱动电机控制器和冷却系统，以及位于 温度箱外部为驱动电机控制器供电的电源，还包括

上位机，与实验控制装置电连接，用于向实验控制装置发出温度箱温 度指令、电机转速指令和控制器输出电流指令，同时接收实验控制装置反 馈的驱动电机控制器信息判断驱动电机控制器的运行状态及热循环实验运 行进度；

实验控制装置，分别与驱动电机控制器和温度箱电连接，用于根据上 位机发送的指令向驱动电机控制器发送电机位置信号和电流指令，向温度 箱发送温度指令，同时反馈驱动电机控制器的信息给上位机；

三相功率电感，与驱动电机控制器电连接，用于模拟电机定子；

所述温度箱根据接收的温度指令控制其内的温度。

进一步地，所述试验控制装置包括单片机和电机位置模拟单元，所述 单片机用于接收温度箱温度指令并发送至温度箱、接收电机转速指令并发 送至电机位置模拟单元、接收控制器输出电流指令并发送至驱动电机控制 器、接收驱动电机控制器的反馈信息并发送至上位机，所述电机位置模拟 单元用于接收电机转速指令产生电机位置信号。

进一步地，所述三相功率电感为三相星形连接电感。

进一步地，所述电源为电压可调的高压直流电源，其容量大于等于驱 动电机控制器峰值容量的1.5倍。

进一步地，所述冷却系统包括冷却水箱和水泵，所述驱动电机控制器、 冷却水箱和水泵之间依次通过管道循环连接。

更进一步地，还包括蓄电池，所述蓄电池与驱动电机控制器电连接， 蓄电池输出电压为12V。

本发明通过三相功率电感和试验控制装置模拟的电机位置信号代替实 际的电机，省去了测功机和电机设备，节约了场地，减小了运转件的噪声； 通过上位机和试验控制装置按照试验标准要求自动调节环境温度、自动按 照循环工况调整控制器输出电流，自动完成热循环耐久性试验，节约了人 力资源，改装置操作方便、可靠性高，通过上位机实时采集测试数据，准 确率高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-驱动电机控制器；2-电源；3-蓄电池；4-实验控制装置；5-上 位机；6-三相功率电感；7-温度箱；8-冷却水箱；9-水泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚 地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明包括温度箱7、置于温度箱7内的驱动电机控制器 1和冷却系统，以及位于温度箱外部为驱动电机控制器供电的电源2，还包 括蓄电池3、实验控制装置4、上位机5和三相功率电感6，其中：

上位机5与实验控制装置4通过RS232总线电连接，上位机5是一台 控制电脑，用于向实验控制装置发出温度箱温度指令、电机转速指令和控 制器输出电流指令，同时接收实验控制装置反馈的驱动电机控制器信息判 断驱动电机控制器的运行状态及热循环实验运行进度。

实验控制装置4与驱动电机控制器1通过CAN总线电连接，与温度箱 7通过RS485总线电连接，实验控制装置4用于根据上位机发送的指令向 驱动电机控制器发送电机位置信号和电流指令，向温度箱发送温度指令， 同时反馈驱动电机控制器的信息给上位机。试验控制装置包括单片机和电 机位置模拟单元，所述单片机用于接收温度箱温度指令并发送至温度箱、 接收电机转速指令并发送至电机位置模拟单元、接收控制器输出电流指令 并发送至驱动电机控制器、接收驱动电机控制器的反馈信息并发送至上位 机，所述电机位置模拟单元用于接收电机转速指令产生电机位置信号，电 机位置模拟单元可以是单片机，也可以是电路结构。

三相功率电感6与驱动电机控制器1电连接，用于模拟电机定子，占 地面积小，实验控制装置4与三相功率电感6一起配合使用，代替实际的 电机，省去了测功机和电机设备，节约了场地，减小了运转件的噪声，提 高了实验环境质量。三相功率电感6为三相星形连接电感，可承受电流覆 盖控制器热循环耐久性试验峰值电流。

温度箱7根据接收的温度指令控制其内的温度，温度箱应支持总线通 讯协议的可编程温度箱，可调整温度范围覆盖控制器热循环耐久性试验温 度范围。

电源2为电压可调的高压直流电源，可调电压范围应包含驱动电机控 制器额定工作电压，其容量大于等于驱动电机控制器峰值容量的1.5倍。

冷却系统包括冷却水箱8和水泵9，所述驱动电机控制器1、冷却水箱 8和水泵9之间依次通过管道循环连接，冷却水箱内设置固定温度，当驱动 电机控制器的温度达到设定的温度后，冷却水箱8和水泵9自动启动对驱 动电机控制器进行降温，冷却水泵宜采用车载冷却装置。当然冷却系统也 可以采用风冷系统，此时冷却条件宜模拟车辆中具体使用条件。

蓄电池3，所述蓄电池3与驱动电机控制器1电连接，蓄电池输出电压 为12V。

采用本发明对驱动电机控制器进行热循环耐久性测试的过程如下：

试验前，将驱动电机控制器1、冷却水箱8、水泵9置于温度箱7内， 通过管道连接驱动电机控制器1、冷却水箱8和水泵9的进出水口，形成水 循环通道。驱动电机控制器1通过直流电缆连接电源2，通过三相交流电缆 连接三相功率电感6，通过控制器弱电线束连接蓄电池3，通过CAN总线 和位置信号线束连接试验控制装置4。试验控制装置4通过RS485总线连 接温度箱7，通过RS232总线连接上位机5。水泵流量调整至技术要求规定 流量，电源设定为电机控制器额定工作电压。个部件连接好后通过以下步 骤对控制器热循环耐久性试验进行控制：

S1)开始。

S2)上位机5与试验控制装置4建立232通讯连接关系。

S3)试验控制装置4与温度箱7建立485通讯连接关系。

S4)试验控制装置4与驱动电机控制器1建立CAN通讯连接关系。

S5)上位机5按试验标准向试验控制装置4发出温度箱温度指令、电 机转速指令、控制器输出电流指令。

S6)试验控制装置4发送温度指令至温度箱7，设定温度箱温度。

S7)试验控制装置4将电机转速指令模拟产生电机位置信号，发送至 驱动电机控制器1，供驱动电机控制器进行换向动作。

S8)试验控制装置4将电流指令发送至驱动电机控制器，驱动电机控 制器1按电流指令进行响应。

S9)试验控制装置4接受驱动电机控制器反馈信息，并将反馈信息发 送至上位机5。

S10)上位机5储存反馈信息，判断驱动电机控制器1运行状态以及热 循环试验运行进度。

S11)若热循环试验未完成，且驱动电机控制器运行状态正常，返回S5)。

S12)若热循环试验已完成，或驱动电机控制器运行状态异常，结束试 验。

上述试验过程中，上位机按照《EQC-1206-2007电气和电子装备环境通 用技术规范物理化学特性》中6.1.8规定的试验工况向试验控制装置发出 试验运行指令，按照规定的循环次数发出试验结束指令。上位机接受反馈 的驱动电机控制器状态信息并与标准值进行校核，若校核通过，则试验继 续；若校核不通过，则发出试验结束指令，表明该驱动电机控制器热循环 耐久性试验不通过。热循环耐久性试验结束后，按标准中提到检验条件判 断驱动电机控制器热循环耐久性试验是否通过。

本发明采用三相功率电感和试验控制装置模拟的电机位置信号代替实 际的电机，省去了测功机和电机设备，节约了场地，减小了运转件的噪声； 通过上位机和试验控制装置按照试验标准要求自动调节环境温度、自动按 照循环工况调整控制器输出电流，自动完成热循环耐久性试验，节约了人 力资源。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有 技术。