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一种电机控制器出厂检验系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种电机控制器出厂检验系统，包括：与待测电机控制器相连、以模拟所述待测电机控制器的负载的加载设备，所述加载设备为阻感负载或电感负载；小功率电机；与所述小功率电机相连、以驱动所述小功率电机运转的控制器；连接所述小功率电机和所述待测电机控制器的转速传感器，用于获取并输出与所述小功率电机的转速相关的电信号；以及分别与所述控制器和所述待测电机控制器相连的上位机，所述上位机内置有上位机软件和可供所述待测电机控制器下载的三相电流闭环控制软件，以实现对批量生产的电机控制器进行出厂检验。
【专利说明】一种电机控制器出厂检验系统

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机控制器出厂检验【技术领域】，更具体地说，涉及一种电机控制器出厂检验系统。

【背景技术】
[0002]电机控制器用于控制电机的运转状态，是电动汽车的核心部件之一。
[0003]在将经测试合格的零部件组装成电机控制器整机的过程中，所述电机控制器的硬件电路难免会受到线束的错误组装以及电子器件的静电损坏等不良因素的影响，因此有必要对组装后的电机控制器进行出厂检验。
[0004]传统的出厂检验系统以带载的三相电机作为待测电机控制器的模拟负载，并为待测电机控制器置入三相电流闭环控制软件以建立给定电流的电流环；若所述电流环的稳态误差满足允许的误差范围，则认为其硬件完好。其中所述给定电流的频率根据所述带载的三相电机的给定转速计算得到。此外，考虑到所述带载的三相电机的转速不可控，因此传统的出厂检验系统一般还需要为其增设专门的电机对拖系统以稳定其转速。
[0005]但是，所述带载的三相电机和所述电机对拖系统功率大、占地面积广、成本高、噪声污染严重，且在长时间连续带载使用过程中会严重磨损甚至损坏，后期维修费用较高，因此该出厂检验系统可满足电机控制器开发阶段的整机电路测试，却并不适合其批量生产时的出厂检验。
实用新型内容
[0006]有鉴于此，本实用新型提供一种电机控制器出厂检验系统，以实现对批量生产的电机控制器进行出厂检验。
[0007]一种电机控制器出厂检验系统，包括:
[0008]与待测电机控制器相连、以模拟所述待测电机控制器的负载的加载设备，所述加载设备为阻感负载或电感负载；
[0009]小功率电机；
[0010]与所述小功率电机相连、以驱动所述小功率电机运转的控制器；
[0011]连接所述小功率电机和所述待测电机控制器的转速传感器，用于获取并输出与所述小功率电机的转速相关的电信号；
[0012]以及分别与所述控制器和所述待测电机控制器相连的上位机，所述上位机内置有上位机软件和可供所述待测电机控制器下载的三相电流闭环控制软件。
[0013]其中，所述转速传感器可采用光电编码器。
[0014]其中，所述转速传感器可采用旋转变压器。
[0015]其中，所述小功率电机为小功率单相电机。
[0016]可选地，所述电机控制器出厂检验系统还包括:与所述待测电机控制器的高压电源输入端相连的高压配电柜，以及与所述待测电机控制器的低压电源输入端相连的低压配电柜。
[0017]从上述的技术方案可以看出，本实用新型采用阻感负载(或电感负载)模拟待测电机控制器的负载，并采用小功率电机为待测电机控制器提供可变的电机转速，待测电机控制器根据三相电流闭环控制软件建立给定电流的电流环，若该电流环的稳态误差满足允许的误差范围，则认为其硬件电路完好。其中所述给定电流的频率根据所述小功率电机的给定转速计算得到。相较于现有技术使用的需额外增设电机对拖系统的带载的大功率三相电机，本实用新型所述的阻感负载(或电感负载)和小功率电机体型小、成本低、噪声�。宜鲂」β实缁暮笃谖薹延迷对兜陀谒龃氐拇蠊β嗜嗟缁虼吮臼涤眯滦兔飨愿屎隙耘可牡缁刂破鹘谐龀Ъ煅椤�

【专利附图】

【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本实用新型实施例公开的一种电机控制器出厂检验系统结构示意图；
[0020]图2为本实用新型实施例公开的又一种电机控制器出厂检验系统结构示意图。

【具体实施方式】
[0021]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]参见图1，本实用新型实施例公开了一种电机控制器出厂检验系统，以实现对批量生产的电机控制器进行出厂检验，包括加载设备100、小功率电机200、控制器300、转速传感器400，以及内置有上位机软件和可供待测电机控制器MC下载的三相电流闭环控制软件的上位机500，其中:
[0023]加载设备100与待测电机控制器MC相连，以模拟待测电机控制器MC的实际负载；该加载设备100为阻感负载或电感负载；
[0024]控制器300与小功率电机200相连，以驱动小功率电机200运转；
[0025]转速传感器400连接于小功率电机200和待测电机控制器MC之间，用于获取并输出与小功率电机200的转速相关的电信号；
[0026]上位机500分别接控制器300和待测电机控制器MC。
[0027]本实施例所述的小功率电机200是指折算到1500r/min时，最大连续定额功率不超过1.1kff的电机，该界定标准出自“GB2900.27-1995电工名词述语小功率电动机”标准定义。该小功率电机200的转速值根据控制器300接收到的控制信号而定，其中，所述控制信号是由上位机500向控制器300发出的用于驱动小功率电机200以给定转速进行运转的控制信号。
[0028]本实施例所述的转速传感器400的类型可根据待测电机控制器MC内置的测速电路的具体类型而定，并不局限于某一种转速传感器。其中，常用的转速传感器400包括光电编码器和旋转变压器。
[0029]具体的，所述光电编码器利用光电转换技术将电机输出轴上的机械几何位移转换成电信号进行输出，在时间的配合下可检测电机的转速，具有体积小、重量轻、精度高、响应频率高、耗能低、性能稳定可靠、使用寿命长等诸多优点。当所述光电编码器采用脉冲形式进行输出时，待测电机控制器MC内置的测速电路会对光电编码器单位时间内输出的脉冲进行计数，进而计算得到小功率电机200的实时转速。
[0030]所述旋转变压器在运动伺服控制系统中作为角度位置的传感和测量用。其输出为随电机转子转角作某种函数变化的电气信号，如正弦、余弦信号等。所述旋转变压器输出的电气信号输入待测电机控制器MC，通过待测控制器MC内部的解码电路得到与电机转速相关的脉冲信号，从而计算得到小功率电机200的实时转速。和光电编码器相比，所述旋转变压器具有更高的可靠性，且可以运行在更高的转速下。
[0031]由上述描述可知，本实施例利用加载设备100模拟待测电机控制器MC的负载，并采用小功率电机200为待测电机控制器MC提供可变的电机转速，那么，在上位机软件的控制下，下载有三相电流闭环控制软件的待测电机控制器MC便可采用三相电流闭环控制算法建立具有给定电流的电流环，若判断得到所述电流环的稳态误差满足允许的误差范围，则表明待测电机控制器MC的硬件电路完好；其中所述给定电流的频率根据小功率电机200的给定转速计算得到。
[0032]本实施例的优越之处在于利用加载设备100和小功率电机200共同替代了可提供可变转速的带载的大功率三相电机，且无需增设电机对拖系统，从而使得本出厂检验系统体型更小、成本更低、噪声更�。倚」β实缁�200 —直空载运行，仅用于提供转速，其后期维护费用远远低于所述带载的大功率三相电机，因此本出厂检验系统更适合对批量生产的电机控制器进行出厂检验。本领域技术人员基于本实施例公开的所述出厂检验系统的硬件结构，通过为上位机500置入相应的上位机软件和可供待测电机控制器MC下载的三相电流闭环控制软件，即可实现检测待测电机控制器MC的通讯电路、测速电路、电压采样调理电路、测温电路及电流环等是否正常，若直至测试结束仍无发现异常，则表明待测电机控制器MC的硬件电路完好，从而实现了对电机控制器的出厂检验，保证了电机控制器的出厂质量。
[0033]其中，针对所述通讯电路的测试流程，具体为:若上位机500与待测电机控制器MC之间能够正常收发数据，表明待测电机控制器MC的通讯电路正常。
[0034]其中，针对所述测速电路的测试流程，具体为:上位机500向控制器300发出用于驱动小功率电机200以给定转速进行运转的控制信号；待测电机控制器MC根据转速传感器400输出的电信号计算得到小功率电机200的实际转速并上传至上位机500 ;进而，上位机500读取所述实际转速并将其与所述给定转速进行比对，若比对结果满足允许的误差范围，表明待测电机控制器MC的测速电路正常。
[0035]其中，针对所述电压采样调理电路的测试流程，具体为:上位机500读取待测电机控制器MC上传的温度数据，并将所述温度数据与设定的标准温度数据进行比对，若该比对结果满足允许的误差范围，表明待测电机控制器MC的测温电路正常。
[0036]其中，针对所述测温电路的测试流程，具体为:上位机500读取待测电机控制器MC上传的母线电压数据和控制电源电压数据，并将所述母线电压数据与设定的标准母线电压数据进行比对，同时将所述控制电源电压数据与设定的标准控制电源电压数据进行比对，若以上两项比对结果均满足允许的误差范围，表明电机控制器MC的电压采样调理电路正堂巾O
[0037]所述通讯电路、所述测速电路、所述电压采样调理电路及所述测温电路均正常，是能够闭环控制待测电机控制器MC的前提条件。若待测电机控制器MC采用三相电流闭环控制算法建立的电流环的稳态误差满足允许的误差范围，则表明待测电机控制器MC内的电流传感器、电流采样调理电路、功率�？�、驱动电路等不存在静电损坏、且三相驱动接线正确，即待测电机控制器MC的硬件电路完好。针对所述电流环的测试流程，可以说是整个电机控制器整机测试过程的核心，其具体流程如下:
[0038]首先，上位机500向待测电机控制器MC发出给定电流数值，用以设定电流环的给定电流峰值，并向控制器300发出用于驱动小功率电机200以给定转速进行运转的控制信号;
[0039]其次，上位机500根据所述给定电流峰值计算得到电流环的给定电流有效值，并根据所述给定转速计算得到电流环的给定电流频率；
[0040]再次，上位机500读取待测电机控制器MC上传的电流环的电流反馈值，并根据所述电流反馈值计算得到反馈电流有效值和反馈电流频率；
[0041]最后，上位机500将所述反馈电流有效值与所述给定电流有效值进行比对，并将所述反馈电流频率与所述给定的电流频率进行比对，若两组比对结果均满足各自对应的允许的误差范围，表明待测电机控制器MC的电流环稳态满足允许的误差范围正常，电流环测试无误，也即，待测电机控制器MC的整机硬件电路良好。
[0042]此外，作为优�。谏鲜龉牡缁刂破鞒龀Ъ煅橄低车挠布峁梗臼涤眯滦褪凳├构擞忠恢值缁刂破鞒龀Ъ煅橄低常允迪侄耘可牡缁刂破鹘谐龀Ъ煅椋渭�2，该系统包括:加载设备100、小功率电机200、控制器300、转速传感器400、上位机500、高压配电柜600和低压配电柜700。
[0043]其中，高压配电柜600接待测电机控制器MC的高压电源输入端，用于为待测电机控制器MC提供直流母线电压。在电动汽车中，该直流母线电压由动力蓄电池提供，并由电机控制器输出给电机作为动力电源使用。
[0044]低压配电柜700接待测电机控制器MC的低压电源输入端，用于为待测电机控制器MC提供低压控制电源。在电动汽车中，该低压控制电源可以取自所述电动汽车上的12V或24V等级的蓄电池，也可取自所述动力蓄电池经降压处理后输出的低压电源。
[0045]在该出厂检验系统中，高压配电柜600和低压配电柜700可为不同的待测电机控制器MC提供其所需的电压等级，因此该出厂检验系统可用于检验工作于不同电压等级下的电机控制器的整机硬件功能，通用性进一步增强。
[0046]更为优选的，在上述公开的任一种电机控制器出厂检验系统中，小功率电机200可优选小功率单相电机，相较于现有技术使用的三相电机，所述小功率单相电机接线更为简单，因而可大大简化系统布线。
[0047]综上所述，本实用新型采用阻感负载(或电感负载)模拟待测电机控制器的负载，并采用小功率电机为待测电机控制器提供可变的电机转速，待测电机控制器根据三相电流闭环控制软件建立给定电流的电流环，若该电流环的稳态误差满足允许的误差范围，则认为其硬件电路完好。其中所述给定电流的频率根据所述小功率电机的给定转速计算得到。相较于现有技术使用的需额外增设电机对拖系统的带载的大功率三相电机，本实用新型所述的阻感负载(或电感负载)和小功率电机体型小、成本低、噪声�。宜鲂」β实缁暮笃谖薹延迷对兜陀谒龃氐拇蠊β嗜嗟缁虼吮臼涤眯滦兔飨愿屎隙耘可牡缁刂破鹘谐龀Ъ煅�。
[0048]此外，本实用新型可用于检验工作于不同电流频率和电流大小下的电机控制器的整机硬件功能，通用性较强。
[0049]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种电机控制器出厂检验系统，其特征在于，包括: 与待测电机控制器相连、以模拟所述待测电机控制器的负载的加载设备，所述加载设备为阻感负载或电感负载； 小功率电机； 与所述小功率电机相连、以驱动所述小功率电机运转的控制器； 连接所述小功率电机和所述待测电机控制器的转速传感器，用于获取并输出与所述小功率电机的转速相关的电信号； 以及分别与所述控制器和所述待测电机控制器相连的上位机，所述上位机内置有上位机软件和可供所述待测电机控制器下载的三相电流闭环控制软件。
2.根据权利要求1所述的出厂检验系统，其特征在于，所述转速传感器为光电编码器。
3.根据权利要求1所述的出厂检验系统，其特征在于，所述转速传感器为旋转变压器。
4.根据权利要求1所述的出厂检验系统，其特征在于，所述小功率电机为小功率单相电机。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的出厂检验系统，其特征在于，还包括:与所述待测电机控制器的高压电源输入端相连的高压配电柜，以及与所述待测电机控制器的低压电源输入端相连的低压配电柜。
【文档编号】G01R31/28GK203838304SQ201420152172
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】傅立秦, 刘雪冰, 王辉, 吴田进, 苏金国 申请人:阳光电源股份有限公司