一种组合式电动汽车用电机及驱动器测试系统的制作方法

本发明涉及电动车电机领域，具体涉及一种组合式电动汽车用电机及驱动器测试系统。

背景技术：

随着全球石油资源日趋紧张及环境污染日趋严重，各种节能环保的新能源汽车不断涌现，特别是电动汽车和混合动力汽车越来越受到人们的关注和青昧，这最主要是得益于新能源、新材料、高性能微处理器技术以及大容量动力电池技术的突破，使得人们对电动汽车/混合动力汽车有了新的认识，同时电动车的接受度得到了极大的提高，人们已经开始愿意去购买电动汽车作为代步工具。

在电动汽车中，电机控制器是实现电池的直流电与电机的交流电变换，驱动电机运行的关键部件，属于电动车核心功率部件，要求其能够持续可靠的运行，维护安全便捷。随着人们对电动汽车动力性、舒适性要求的逐渐提高，电机控制器的功率等级不断增加且支撑电容的容值也越来越大，许多国家出台了相关法规，电机控制器支撑电容在一定时间内必须要泄放到安全电压。目前较为先进能量泄放电路都采用主动泄放，但其泄放电路复杂，成本较高；电路本身也无法监控自身状态，一旦系统出现故障或泄放电路器件损坏时无法实现自我诊断，从而给电机控制器的维护带来不便。由于电动汽车工况的特殊性，目前的主动泄放电路还存在所占空间大，无法处理异常状况等问题。

同时现有的逆变装置结构均为一体化设计，无法调节功率的同时，局限性大。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种组合式电动汽车用电机及驱动器测试系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种组合式电动汽车用电机及驱动器测试系统，包括电路板本体，所述电路板本体上设有充电机本体，所述充电机本体分为上下两层，充电机本体上层设置充电机的交流输入模块、直流输出模块、逆变装置模块，防雷状装置、过流保护电路模块、泄放电路模块，监控总控模块，充电机本体下层设置充电模块：

交流输入模块，其通过电力线与配电系统连接，为充电机提供电量来源，交流输入模块

还通过交流输入开关与所述电量计量模块连接；

充电模块，依次通过所述模块交流开关、交流母线与电量计量模块连接，其还通过直流母线与输出监控模块连接，输出监控模块还与监控总控模块连接；

直流输出模块，通过直流输出开关与所述输出监控模块连接；

防雷装置，与所述交流母线连接；

逆变装置模块安装在交流输入模块、直流输出模块之间，采用独立单元设计，可任意堆叠，并具有调整机构；

所述充电模块采用功率智能组配及多路输出协调实现均流输出及自动均衡控制；

所述过流保护电路模块，包括第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1-第五电阻R5、第一二极管D1-第四二极管D4、灯串LED和三极管Q1，第一电容C1、第一电阻R1并联的一端与电源AC一端相连，第一电容C1第一电阻R1并联的另一端分别与第一二极管D1正极、第三二极管D3负极相连，第一二极管D1负极分别与第二二极管D2负极、第二电容C2正极、第二电阻R2、第三 电阻R3一端、第四电阻R4一端相连，第三二极管D3正极分别第四二极管D4正极、第二电容C2负极、第二电阻R2另一端、三极管Q1发射极、第五电阻R5一端相连，第二二极管D2、第四二极管D4之间节点连接电源AC另一端，第四电阻R4另一端与三极管Q1集电极相连，第三电阻R3另一端接灯串LED至第五电阻R5另一端、三极管Q1基极；

所述泄放电路模块，包括电机控制器及电机控制器的支撑电容，支撑电容的负端接地，其特征在于所述支撑电容与一个由第一电阻、第二电阻串联所形成的串联电路并联；所述第一电阻、第二电阻的接点与一个泄放开关的控制端相连；所述支撑电容的正端通过一个泄放电阻与泄放开关的电流输入端相连，所述泄放开关的电流输出端与支撑电容的负端相连；所述电机控制器具有第一信号输出脚，所述第一信号输出脚通过一个第一隔离驱动电路与一个控制开关的控制端相连，所述控制开关的输出信号输出端与所述泄放开关的控制端相连；

所述充电模块包括多个并联的单相模块，各单相模块与输出监控模块连接，各单相模块之间互相通信；所述单相模块包括前级的无桥APFC电路与LLC变换器，前级的无桥APFC电路与LLC变换器与控制器连接，实现各自的闭环反馈控制，前级的无桥APFC电路与LLC变换器通过辅助电源给自身提供电源，前级的无桥APFC电路还与LLC变换器连接；

所述控制器包括FPGA芯片、SDI接口、高速Serdes、DDR控制器和3D数字梳状滤波器，所述FPGA IO脚为DDR方式，所述控制系统利用FPGA中的DSP模块实现高速乘法运算，实现缩放滤波算法，通过对memory的智能控制，实现恒功率逆变，各单相模块的DDR控制器通过CAN互相通信；所述输出监控模块与DDR控制器通过485通信，与监控总控模块通过CAN通信。

其中，所述充电机体上层与充电机本体下层之间设有隔热层，所述充电模块横向排列，每两个充电模块之间设有风道，在充电机本体下层的一侧设有多个过滤网和风扇，另一侧设有抽风机和出风口，所述充电机本体上层一侧也设 有过滤网和风扇，另一侧设有抽风机和出风口，所述各风道中设有温度检测模块、湿度检测模块，加热模块、降温模块、加湿模块、干燥模块和风速调节装置，温度检测模块、湿度检测模块，加热模块、降温模块、加湿模块、干燥模块和风速调节装置均与微处理器连接。

其中，所述监控总控模块与上位机通信，随时监控充电机的各个性能参数，并根据充电机的性能参数随时发生调整命令。

本发明具有以下有益效果：

采用独立单元设计，将箱体堆叠技术借鉴到小间距。将逆变装置做成单元形式，可任意堆叠，并具有调整机构，使外部拼接处均有自然，电路相关接口灵活一致，可实现各功率段组合叠加；输入、输出以及控制电采用隔离技术；泄放控制器具有内部泄放和外部回馈兼容；泄放控制器具有泄放阈值设置功能，可以通过监控设置界面设置泄放阈值；泄放电阻路数可选，外部兼容回馈功能；泄放电压和泄放电流显示功能，可以实时监测泄放电压值以及电流值；具有RS232、CAN通讯接口，能够实现远程控制；具有过热、过流保护功能；泄放电阻反应时间短(小于1mS)。

附图说明

图1为本发明实施例中过流保护电路模块的结构示意图。

图2为本发明实施例中泄放电路模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，本发明实施例提供了一种组合式电动汽车用电机及驱动器测试系统，包括电路板本体，所述电路板本体上设有充电机本体，所述充电机本体分为上下两层，充电机本体上层设置充电机的交流输入模块、直流输出模 块、逆变装置模块，防雷状装置、过流保护电路模块、泄放电路模块，监控总控模块，充电机本体下层设置充电模块：

交流输入模块，其通过电力线与配电系统连接，为充电机提供电量来源，交流输入模块

还通过交流输入开关与所述电量计量模块连接；

充电模块，依次通过所述模块交流开关、交流母线与电量计量模块连接，其还通过直流母线与输出监控模块连接，输出监控模块还与监控总控模块连接；

直流输出模块，通过直流输出开关与所述输出监控模块连接；

防雷装置，与所述交流母线连接；

逆变装置模块安装在交流输入模块、直流输出模块之间，采用独立单元设计，可任意堆叠，并具有调整机构；

所述充电模块采用功率智能组配及多路输出协调实现均流输出及自动均衡控制；

所述过流保护电路模块，包括第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1-第五电阻R5、第一二极管D1-第四二极管D4、灯串LED和三极管Q1，第一电容C1、第一电阻R1并联的一端与电源AC一端相连，第一电容C1第一电阻R1并联的另一端分别与第一二极管D1正极、第三二极管D3负极相连，第一二极管D1负极分别与第二二极管D2负极、第二电容C2正极、第二电阻R2、第三电阻R3一端、第四电阻R4一端相连，第三二极管D3正极分别第四二极管D4正极、第二电容C2负极、第二电阻R2另一端、三极管Q1发射极、第五电阻R5一端相连，第二二极管D2、第四二极管D4之间节点连接电源AC另一端，第四电阻R4另一端与三极管Q1集电极相连，第三电阻R3另一端接灯串LED至第五电阻R5另一端、三极管Q1基极；

所述泄放电路模块，包括电机控制器及电机控制器的支撑电容，支撑电容的负端接地，其特征在于所述支撑电容与一个由第一电阻、第二电阻串联所形 成的串联电路并联；所述第一电阻、第二电阻的接点与一个泄放开关的控制端相连；所述支撑电容的正端通过一个泄放电阻与泄放开关的电流输入端相连，所述泄放开关的电流输出端与支撑电容的负端相连；所述电机控制器具有第一信号输出脚，所述第一信号输出脚通过一个第一隔离驱动电路与一个控制开关的控制端相连，所述控制开关的输出信号输出端与所述泄放开关的控制端相连；

所述充电模块包括多个并联的单相模块，各单相模块与输出监控模块连接，各单相模块之间互相通信；所述单相模块包括前级的无桥APFC电路与LLC变换器，前级的无桥APFC电路与LLC变换器与控制器连接，实现各自的闭环反馈控制，前级的无桥APFC电路与LLC变换器通过辅助电源给自身提供电源，前级的无桥APFC电路还与LLC变换器连接；

所述控制器包括FPGA芯片、SDI接口、高速Serdes、DDR控制器和3D数字梳状滤波器，所述FPGA IO脚为DDR方式，所述控制系统利用FPGA中的DSP模块实现高速乘法运算，实现缩放滤波算法，通过对memory的智能控制，实现恒功率逆变，各单相模块的DDR控制器通过CAN互相通信；所述输出监控模块与DDR控制器通过485通信，与监控总控模块通过CAN通信。

所述充电机体上层与充电机本体下层之间设有隔热层，所述充电模块横向排列，每两个充电模块之间设有风道，在充电机本体下层的一侧设有多个过滤网和风扇，另一侧设有抽风机和出风口，所述充电机本体上层一侧也设有过滤网和风扇，另一侧设有抽风机和出风口，所述各风道中设有温度检测模块、湿度检测模块，加热模块、降温模块、加湿模块、干燥模块和风速调节装置，温度检测模块、湿度检测模块，加热模块、降温模块、加湿模块、干燥模块和风速调节装置均与微处理器连接。

所述监控总控模块与上位机通信，随时监控充电机的各个性能参数，并根据充电机的性能参数随时发生调整命令。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。