专利名称：新能源整车控制器验证试验性能监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新能源城市客车的整车控制器验证试验的性能监测装置，尤其涉及一种纯电动客车、超级电容客车、燃料电池客车、及混合动力客车的整车控制器开发验证试验的性能监测装置。
背景技术：
目前客车的新能源方案主要有代用燃料方案、纯电动汽车(EV)方案、燃料电池电动汽车(FCEV)方案以及混合动力方案，新能源车型多，相应的整车控制器开发任务重。新能源整车控制器的开发是一个非常复杂的过程，在开发的过程中需要经历各种环境试验验证，如温度循环试验、温度冲击试验、温度/湿度试验、高温试验、振动试验等，在试验验证过程中需要对整车控制器进行全过程监控，以便对整车控制器在整个验证试验过程中的性能表现进行评估，以便达到整车控制器验证试验的目的，提高产品可靠性。在新能源整车控制器开发过程中，现有技术对于验证试验过程中的性能监测方法有两种做法。一种做法是通常不对验证试验过程中的被测样品进行性能监测，而仅仅是对试验前、后的被测样品进行性能检测；这种做法对于长时间的验证试验项目来讲，存在很大的风险，因为很多失效是在验证试验过程中间歇出现的，而在试验的前、后却表现不出来; 如在震动试验过程中，容易出现接插件的间歇性接触不良，而在试验前、后检测时却没有任何失效。另一种做法是验证试验过程中对被测样品进行实时性能监测，每一个被测样品都需要一套监测设备，包括上位机、控制盒、负载箱等；由于每个环境试验项目通常需要测试多个样品(一般为六个或更多)，因此，要完成一个试验项目，可以将所有的被测样品的试验进行串行排列，即先做完一个被测样品的试验，再对另一个被测样品进行同样的试验，这样做的结果是对所有的被测样品完成一个试验需要耗费很长的时间和资源，因为试验是按照时间来收取费用的，如通常耐久性试验需要一个半月的时间，如果六个样品串行进行试验，则大约需要九个月的时间；另一种做法是对所有的被测样品同时试验，并进行并行监测，但是需要同时准备多套监测设备，这样做的结果是监测设备的费用非常高，同时由于多套监测设备同时工作，对试验的场地和空间要求也非常高。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种新能源整车控制器验证试验性能监测装置，该监测装置能让所有的被测样品共享一套验证试验性能监测装置，从而达到节省资源、降低成本的目的。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种新能源整车控制器验证试验性能监测装置，包括上位机、控制盒、资源分配盒、台式万用表和直流电源，由上位机控制控制盒，控制盒控制资源分配盒对若干个被测样品的性能进行监测，直流电源为资源分配盒、被测样品和负载箱提供电源；
3[0008]所述控制盒是由多个控制模块组成，包括模拟量发生模块、PWM信号发生模块、数字量输入模块、数字量输出模块、通信模块，通信模块包括CAN模块和485模块；所述资源分配盒是由多个通道切换开关组成，包括数字高输入通道切换开关、数字低输入通道切换开关、数字高输出通道切换开关、数字低输出通道切换开关、PWM输入通道切换开关、PWM输出通道切换开关、通信通道开关、模拟高输出通道切换开关、模拟低输出通道切换开关；所述上位机控制控制盒中的模块，通过输出相应的数字量使资源分配盒的相应通道切换开关和被测样品的通道接通，上位机发出通讯，来使被测样品输入相应的电平信号， 台式万用表通过通道切换开关连接到被测通道上，来记录通道的电平；同时，上位机通过读取被测样品的通道的电平状态来完成验证。所述控制盒还包括GPIB模块，上位机通过控制控制盒中的GPIB模块对直流电源进行控制，台式万用表通过GPIB模块对直流电源进行采样，从而完成对被测样品的监测。本实用新型能让所有的被测样品共享一套新能源整车控制器验证试验性能监测装置，通过与相关软件配合实现轮询采样和监测，并在轮询监测过程中，通过上位机的自动控制实现数据的记录和存储，从而达到节省资源、降低成本的目的，尤其适用于环境试验等需要较长试验时间的试验项目。本实用新型的新能源整车控制器验证试验性能监测装置能够监测环境试验，如 温度循环试验、温度冲击试验、温度/湿度试验、高温试验、振动试验等的中试验样品的性能，能够对多个样品进行轮询性能监测并记录实际测试状态，通过对记录的数据分析可以帮助工程师判断试验的成败并进行有针对性的改进，避免质量事故的发生。
图1为本实用新型新能源整车控制器验证试验性能监测装置结构示意图；图2为本实用新型新能源整车控制器验证试验性能监测方法控制示意图。图中A数字高输入通道切换开关，B数字低输入通道切换开关，C数字高输出通道切换开关，D数字低输出通道切换开关，E PWM输入通道切换开关，F PWM输出通道切换开关，G通信通道开关，H模拟高输出通道切换开关，I模拟低输出通道切换开关；1上位机，2 控制盒，3资源分配盒，4线束接口，5被测产品，6直流电源，7台式万用表，8负载箱。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。参见图1、图2，一种新能源整车控制器验证试验性能监测装置，包括上位机1、控制盒2、资源分配盒3、台式万用表7和直流电源6，由上位机1控制控制盒2，控制盒2控制资源分配盒3对若干个被测样品5的性能进行监测，被测样品5和负载箱8经线束接口 4与资源分配盒3相连，在相关软件配合下能实现轮询采样和监控，以及记录存储；直流电源6 为资源分配盒2、被测样品5和负载箱8提供电源；该验证试验性能监测装置可以支持多个样品同时进行性能监测。所述控制盒2是由多个控制模块组成，包括模拟量发生模块、PWM信号发生模块、 数字量输入模块、数字量输出模块、通信模块、GPIB (General Purpose Interfaced Bus通用接口总线)模块，通信模块包括CAN模块和485模块。所述上位机型号为IPC-610P4R-30HCE，带有至少6个PCI插槽的工业计算机；模拟量和PWM信号发生模块型号为NI PCI6733，带有8通道，每个通道16位；数字量输出模块型号为NI PXI6509，96通道，5VTTL/CM0S电平；数字量信号发生模块型号为Pickering 40-480-221，每个模块32个通道；CAN通讯模块型号为NI PCI8511，支持高速CAN ;485通讯模块型号为NI PCI8432，每个模块2个通道；GPIB模块型号为NI PCI GPIB ；万用表型号为 Agilent 34411,6 1A数字万用表；直流电源型号为Agilent 5700。所述资源分配盒3是由多个通道切换开关组成，包括数字高输入通道切换开关A、 数字低输入通道切换开关B、数字高输出通道切换开关C、数字低输出通道切换开关D、PWM 输入通道切换开关E，PWM输出通道切换开关F，通信通道开关G，模拟高输出通道切换开关 H、模拟低输出通道切换开关I。图1中所示的数字量输出继电器控制电路包括数字高输出通道切换开关C和数字低输出通道切换开关D，数字量输入继电器控制电路包括数字高输入通道切换开关A和数字低输入通道切换开关B，PWM输入/输出继电器控制电路包括PWM 输入通道切换开关E和PWM输出通道切换开关F，模拟量输入/输出继电器控制电路包括模拟高输出通道切换开关H和模拟低输出通道切换开关I，通信通道继电器控制电路包括通信通道开关G。所述上位机1控制控制盒2中的模块，通过输出相应的数字量使资源分配盒3的相应通道切换开关和被测样品5的通道接通，上位机1发出通讯，来使被测样品5输入相应的电平信号，台式万用表7通过通道切换开关连接到被测通道上，来记录通道的电平；同时，上位机1通过读取被测样品5的通道的电平状态来完成验证。所述上位机1通过控制控制盒2中的GPIB模块对直流电源6进行控制，台式万用表7通过GPIB模块对直流电源6进行采样，从而完成对被测样品5的监测。每个被测样品5有多个不同类型的输入、输出通道，第一样品的通道包括数字高输入(IH1，IH2…IHn)，数字低输入(IL1，IL2…ILn)，数字高输出(0H1，0H2··· OHn)，数字低输出(OL1，0L2…OLn )，PWM输入通道，PWM输出通道，通信通道(COMl，COM2··· COMn )，模拟高输出(MH1，MH2…MHn)、模拟低输出(ML1，ML2，…MLn)；第二样品至第六个样品的输入、 输出通道的类型和个数与第一样品相同。所述实现轮询采样和监控的步骤是参见图2，在进行性能监测时，第一，上位机控制控制盒中的数字量输入模块，通过输出相应的数字量使资源分配盒的数字高输入通道切换开关A的1通道和第一被测样品的数字高输入通道(IHl)接通，上位机发出通讯来读取第一被测样品的数字高输入通道1 (IHl)的状态，并完成判断和确认；第二，重复步骤一，依次完成对第一被测样品的数字高输入通道η (IHn)的状态， 并完成相应的判断和确认；第三，上位机控制控制盒中的数字量输入模块，通过输出相应的数字量使资源分配盒的数字低输入通道切换开关B的1通道和第一被测样品的数字低输入通道(ILl)接通， 上位机发出通讯来读取第一被测样品的数字低输入通道1 (ILl)的状态，并完成判断和确认；第四，重复步骤三，依次完成对第一被测样品的数字低输入通道η (ILn)的状态，并完成相应的判断和确认； 第五，重复步骤三、步骤四，由上位机控制控制盒中的数字量输出模块、PWM信号发生模块、模拟量发生模块，通过输出相应的数字量使资源分配盒的数字高输出通道切换开关C、数字低输出通道切换开关D、PWM输入通道切换开关E、PWM输出通道切换开关F、模拟高输出通道切换开关H、模拟低输出通道切换开关I的1至η通道分别依次和对应的第一被测样品的数字高输出(0Η1，0Η2···0Ηη)、数字低输出(0L1，0L2··· OLn)、PWM输入通道、PWM 输出通道、模拟高输出(MHl，1^2"*腿11)、模拟低输出(1^1，ML2，…MLn)接通，上位机发出通讯来读取第一被测样品的相应通道的状态，完成相应的判断和确认； 对于通信模块，包括CAN模块和485模块，由上位机控制控制盒中的数字量输出模块和通信模块，通过依次输出相应的数字量使资源分配盒的通信通道开关G和对应的第一被测样品的通信通道(C0M1，COM2··· COMn)接通，上位机发出通讯来读取第一被测样品的通信通道接通的状态，并完成判断和确认，即诊断通讯；对于GPIB模块，上位机通过控制控制盒中的GPIB模块对直流电源进行控制，台式万用表通过GPIB模块对直流电源进行采样，从而完成对第一被测样品的监测。所述上位机发出通讯来读取第一被测样品的通道状态，完成判断和确认是通过台式万用表来实现的，如，所述上位机控制控制盒中的数字量输入模块，通过输出相应的数字量使资源分配盒的数字高输入通道切换开关A和第一被测样品的数字高输入通道(IH)接通；上位机发出通讯，来使被测样品输入相应的电平信号，台式万用表通过数字高输入通道切换开关A连接到被测通道(即数字高输入通道)上，来记录输入通道的电平，同时，上位机通过读取第一被测样品的数字高输入通道的电平状态来完成验证。第六，重复步骤一至步骤五，对第二被测样品、第三被测样品、直到第六被测样品监测完成；完成一个周期；第七，再次进行轮询监测第一被测样品至第六被测样品，不断重复完成下一个周期。由于每一个被测量样品输入、输出通道的监测时间很短(几十毫秒)，因此所有被测样品所有的输入、输出通道所耗费的总的监测时间大约几秒，也就是说每一个输入、输出通道平均几秒种就要监测一次，这个监测频率对于通常需要几天、甚至几十天的试验项目来讲是十分短暂的，可以认为是实时监测。在监测过程中，记录和存储功能是通过上位机的自动控制来实现的。在本实施例中，新能源整车控制器验证试验性能监测装置既可以连接模拟负载箱 8以降低试验成本，也可以连接真实的硬件负载。该监测装置可以选配带UPS不间断供电系统，以确保试验数据有效性。以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围， 因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种新能源整车控制器验证试验性能监测装置，包括上位机(1)、控制盒(2)、资源分配盒(3)、台式万用表(7)和直流电源(6)，由上位机(1)控制控制盒(2)，控制盒(2)控制资源分配盒(3)对若干个被测样品(5)的性能进行监测，直流电源(6)为资源分配盒(3)、被测样品(5)和负载箱(8)提供电源；所述控制盒(2)是由多个控制模块组成，包括模拟量发生模块、PWM信号发生模块、数字量输入模块、数字量输出模块、通信模块，通信模块包括CAN模块和485模块；其特征是所述资源分配盒(3)是由多个通道切换开关组成，包括数字高输入通道切换开关(A)、 数字低输入通道切换开关(B)、数字高输出通道切换开关(C)、数字低输出通道切换开关 (D)、PWM输入通道切换开关(E)、PWM输出通道切换开关(F)、通信通道开关(G)、模拟高输出通道切换开关(H)、模拟低输出通道切换开关(I)；所述上位机(1)控制控制盒(2 )中的模块，通过输出相应的数字量使资源分配盒(3 )的相应通道切换开关和被测样品(5)的通道接通，上位机(1)发出通讯，来使被测样品(5)输入相应的电平信号，台式万用表(7)通过通道切换开关连接到被测通道上，来记录通道的电平；同时，上位机(1)通过读取被测样品(5)的通道的电平状态来完成验证。
2.根据权利要求1所述的新能源整车控制器验证试验性能监测装置，其特征是所述控制盒(2)还包括GPIB模块，上位机(1)通过控制控制盒(2)中的GPIB模块对直流电源 (6 )进行控制，台式万用表(7 )通过GPIB模块对直流电源(6 )进行采样，从而完成对被测样品(5)的监测。
专利摘要本实用新型公开了一种新能源整车控制器验证试验性能监测装置，包括上位机(1)、控制盒(2)、资源分配盒(3)、台式万用表(7)和直流电源(6)，资源分配盒是由多个通道切换开关组成；上位机控制控制盒中的模块，通过输出相应数字量使资源分配盒的相应通道切换开关和被测样品(5)的通道接通，上位机发出通讯，来使被测样品输入相应的电平信号，台式万用表通过通道切换开关连接到被测通道上，记录通道的电平；同时，上位机通过读取被测样品通道的电平状态来完成验证。本实用新型能让所有被测样品共享一套装置，通过与相关软件配合实现轮询采样和监测，达到节省资源、降低成本的目的，尤其适用于环境试验等需较长试验时间的试验项目。
文档编号G05B23/02GK202102310SQ20112008249
公开日2012年1月4日 申请日期2011年3月25日 优先权日2011年3月25日
发明者孙磊, 朱正礼, 杜建福, 柴凌江, 肖太清 申请人:上海汽车集团股份有限公司