汽车发电机测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种汽车发电机测试装置包括计算机、调理电路、温控箱、负载箱、发电机驱动单元及传感器变换单元；计算机分别与调理电路、温控箱、负载箱和发电机驱动单元连接；调理电路分别与负载箱、发电机驱动单元、传感器变换单元连接。本实用新型结构简捷、综合测试项目多、抗干扰能力强、温度范围大，数据处理好、准确性好、操作简单、工作效率高。
【专利说明】汽车发电机测试装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及用于模拟汽车发电机在各种环境及条件下的工作状态的测试实 验设备，具体涉及一种汽车发电机测试装置。
【背景技术】
[0002] 如今被广泛应用的汽车发电机测试台，需人工记录所测试数据，而且同一测试台 所能测试的项目或技术指标很单一；如需测试汽车发电机试验系统的全部主要技术指标， 则需要多台不同类型的测试台来完成。
[0003] 除此之外，现在的汽车发电机测试技术的抗干扰能力差，测试温度范围小，信号数 据处理不够好，准确性差，操作复杂。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供一种采用图形化编程、其结构简 捷、综合测试项目多、抗干扰能力强、温度范围大，数据处理好、准确性好、操作简单、工作效 率高的汽车发电机测试装置。
[0005] 本实用新型采用如下技术方案：汽车发电机测试装置包括计算机、调理电路、温控 箱、负载箱、发电机驱动单元及传感器变换单元；计算机分别与调理电路、温控箱、负载箱和 发电机驱动单元连接；调理电路分别与负载箱、发电机驱动单元、传感器变换单元连接。 [0006] 所述发电机驱动单元包括变频电机、制动电路和变频器，变频电机、制动电路及变 频器依次连接，变频器分别与计算机、调理电路连接。
[0007] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0008] 1、能够模拟高温、低温环境，以及湿度环境，对各种汽车发电机的工作情况进行测 试，由大功率变频电机模拟汽车发动机驱动发电机发电，向汽车蓄电池和负载箱提供最大 的直流电流，在此过程中由计算机和各种智能设备模拟各种条件，并实时监控汽车发电机 的状态，完成各种发电机产品的高速冲击及高低温耐久性试验和出厂性能的测试任务。
[0009] 2、本实用新型为综合性实验台，结构简单，测试项目多，包括四大耐久性试验（温 变耐久性、高温耐久性、热高加速耐久性、最大速耐久性试验），扭矩试特性验（冷态试验、 热态试验），电气特性试验（冷态试验、热态试验、驱动功率和效率试验），调节器性能试验 (电压测试、负载特性、转速特性测试），抛负载试验（抛电器、抛电池、全抛），超速试验（发 电机超速、冷态、调节电压试验）。
[0010] 3、本实用新型采用大功率的变频器及变频电机能得到较理想的速度、加速度；制 动单元和制动电阻的使用可以得到较好的制动即加速度。
[0011] 4、本实用新型能够直接从发电机提取更准确的信号数据；有较宽的温度测试范 围，测试温度范围可达-40?150°C ;采用图形化编程，工作效率高，节省时间；抗干扰能力 强。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型的系统框架图；
[0013] 图2是调理电路的结构框图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型实施 方式不限于此。
[0015] 如图1所示，本实用新型汽车发电机测试装置包括计算机、调理电路（即调理箱）、 温控箱、负载箱、发电机驱动单元及传感器变换单元；发电机驱动单元包括变频电机、制动 电路和变频器，制动电路包括制动单元和制动电阻，变频器、制动单元、制动电阻及变频电 机依次连接。计算机通过RS232及RS485通讯口分别与温控箱、负载箱和发电机驱动单元 的变频器连接。调理电路分别与计算机、发电机驱动单元的变频器、传感器变换单元连接。
[0016] 如图2所示，调理电路包括：传感器组（包括电压传感器、电流传感器及F/V传感 器）、滤波电路、AD采集电路、MCU控制器、DAQ采集卡（包括AI/AO/DI/DO/Counter等信号 采集与输出），电压传感器、电流传感器及F/V传感器分别与DAQ采集卡连接，F/V传感器、 滤波电路、AD采集电路、MCU控制器依次连接。MCU控制器采用单片机最小系统板来实现， MCU控制器通过AD采集电路采集电压、电流、电机转速（F/V用于电机转速变换），然后经过 调整后通过液晶显示器显示。DAQ采集卡通过PCIe总线与工控机通讯，将采集到的电压、电 流及转速信号送到工控机的软件中，并且将软件控制指令送到变频器等模块，并显示当前 的状态。
[0017] 所述计算机与安装在实验台上的2台独立的发电机信号相连。计算机与调理电路 之间通过I/O、A/D以及串口通讯线路相连接。温控箱包括制冷机组、加热元件（如6KW加 热管）、温湿控制器、K型热电偶、JCJ湿度传感器、PWM控制SSR固态继电器、加湿锅炉及离 心风扇等。在实验中控制发电机的工作环境温度（常温或高低温），设定升降温曲线。由离 心风扇进行空气循环，在实验箱体内建立有效的均匀空气温场，从而使新风口至被测电机 尾部附近为均匀可控温场区。在负载箱与前端调理电路之间连接有传感器变换单元。
[0018] 发电机主回路由4只直流接触器将主回路、负载箱和蓄电池并联，投放负载箱、蓄 电池既其放点将按工艺要求适时动作。发电机的速度信号取样只能在发电机发电的情况下 才能正常工作；发电机在低速未发电时，采用驱动电机频率与传动系数的乘积值作为发电 机转速信号。负载箱包括电阻负载及功耗电阻，每一只功率晶体管设有独立的均流平衡控 制单元。负载箱有独立的电流、电压显示。
[0019] 被测发电机的输出端与蓄电池、负载箱并联。发电机输出电流A1、蓄电池充放电电 流A2、受控负载箱电流A3这三组电流被采集后，经过调理箱内的PCI-6221数据采集卡A/D 接口传送给计算机。同时被采集的还有发电机的输出电压、蓄电池端电压等。采集到的各 种信号以电压信号输出，经过远距离传输后，通过调理电路转换为〇?IOV电压信号，输入 到计算机。
[0020] 实验台是机电一体化设备，由大功率的变频电机模拟汽车发动机驱动发电机发 电，向汽车蓄电池和负载箱提供最大的直流电流。在此过程中由计算机和各种智能设备模 拟各种条件，并实时监控发电机的状态，根据汽车行业标准《汽车用交流发电机技术条件》 (QC/T729-2005)，完成各种发电机产品的高速冲击及高低温耐久性实验和出厂性能的测试 任务。汽车发电机综合性性能试验系统的主要技术指标参数如下表所示：
【权利要求】
1. 汽车发电机测试装置，其特征在于，包括计算机、调理电路、温控箱、负载箱、发电机 驱动单元及传感器变换单元；计算机分别与调理电路、温控箱、负载箱和发电机驱动单元连 接；调理电路分别与负载箱、发电机驱动单元、传感器变换单元连接。
2. 根据权利要求1所述的汽车发电机测试装置，其特征在于，所述发电机驱动单元包 括变频电机、制动电路和变频器，变频电机、制动电路及变频器依次连接，变频器分别与计 算机、调理电路连接。
3. 根据权利要求2所述的汽车发电机测试装置，其特征在于，所述制动电路包括制动 单元和制动电阻，变频器、制动单元、制动电阻及变频电机依次连接。
4. 根据权利要求1所述的汽车发电机测试装置，其特征在于，所述计算机与调理电路 之间通过I/O、A/D W及串口通讯线路相连接。
5. 根据权利要求1所述的汽车发电机测试装置，其特征在于，所述调理电路包括传感 器组、滤波电路、AD采集电路、MCU控制器及DAQ采集卡，传感器组与DAQ采集卡连接，传感 器组、滤波电路、AD采集电路及MCU控制器依次连接。
6. 根据权利要求5所述的汽车发电机测试装置，其特征在于，所述传感器组包括电压 传感器、电流传感器及F/V传感器，电压传感器、电流传感器及F/V传感器分别与DAQ采集 卡连接，F/V传感器、滤波电路、AD采集电路、MCU控制器依次连接。
7. 根据权利要求5所述的汽车发电机测试装置，其特征在于，所述MCU控制器采用单片 机最小系统板实现。
【文档编号】G01R31/34GK204228924SQ201420615138
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】刘落实, 吴伟斌, 邱秀丽, 张韶回, 郭红光 申请人:广州智维电子科技有限公司