专利名称：混合动力汽车用直流变换器电子负载的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车测试领域，具体涉及一种混合动力汽车用直流变换器检测装置。
背景技术：
随着世界对汽车环保技术的日益重视，混合动力汽车越来越受到人们的推崇，直流变换器作为混合动力汽车的重要部件，为整车系统提供低压电源，其性能及可靠性直接关系到混合动力汽车的总体性能，因此对其进行性能及可靠性的试验验证就成必不可少了步骤，混合动力车汽车用DC/DC功率多为千瓦级，具有输出电压较低、电流大的特点，在DC/ DC性能检测及可靠性试验中，需要一个电流可调的负载设备，而目前市场上并没有输入电压12V，功率可达千瓦级的电子负载。这就间接限制了对DC/DC进行性能、功能测试，从而影响了 DC/DC性能的提高。
发明内容
本发明针对上述问题提出一种简单实用的混合动力汽车用直流变换器电子负载， 本发明具体采用以下技术方案
一种混合动力汽车用直流变换器电子负载，包括单片机3、显示控制面板4、第一路选器6、负载模块11、第二路选器12、AD转换模块。所述单片机3与显示控制面板4相连，单片机3与显示控制面板4分别连接第一路选器6，所述第一路选器6输出连接十路负载模块11，所述负载模块11还依次通过第二路选器12、AD转换模块与单片机3相连。调节显示控制面板4中的电位器产生一个参考电压，单片机3控制第一路选器6 将参考电压输送至多个相同的负载模块11，单片机3通过A/D转换模块13采集负载模块 11的负载电流、电压和负载模块的散热板10的温度，经处理后送至显示控制面板4显示，显示控制面板4控制所述电子负载的启动和显示切换。本电子负载具备以下功能1)负载电流0 125A可调；2)系统软启动功能；3)负载电流、DC/DC输入电压、散热板温度值显示功能；4)数据手动或自动存储功能；5)输入过压、输入欠压、过温和过流保护以及自动恢复功能。通过发明的电子负载可以改变混合动力车用直流变化器输出电流，从而可以对中混车用直流变换器进行电子性能测试，包括直流输出电压、输出电流、输出过压保护功能、 输出过流保护功能、负载效应、电压上升时间、开机时间、转换效率、寿命试验、并且进行寿命试验过程中无需试验人员进行看守，通过发明的混合动力车用直流变化器电子负载具有输入过压、输入欠压、过温和过流保护功能，更具有自动存储试验数据功能。
图1本发明电子负载原理框图
图中1-上位机，2-串口芯片，3-单片机，4-显示控制面板，5-零电压，6-第一路选器，7-10路接插件，8-运放，9-场效应管，10-散热板，11-负载模块，12-第二路选器，13-AD转换。图2本发明负载电路原理图中:6-第一路选器，14-电阻(1K)，15-电阻(1Κ)，7-10路接插件，8-运放，16-电阻 (10Κ)，17-电阻(200欧)，18-稳压管，9-场效应管，19-电阻(2Κ)，20-电阻(1Κ)，21-保险管 (15Α)，22-电阻(1Κ)，23-负载，24-电流传感器，25-精密电阻(25欧)，13-AD转换芯片，12 第二路选器，26-电阻(IK)，27-电阻(1Κ)，28-温度传感器，29-电阻(1Κ)，2_串口芯片， 30-串口芯片接头，31-第一开关，32-第二开关，33-电阻(1Κ)，34-电阻(1 )，35-电阻(1Κ)， 36-电阻(1Κ)，37-电阻(1Κ)，38-三级管，39-三极管，40-三极管，41-三极管，42-数码显示管，3-单片机，51-电位器(0-1Κ)，52-电阻(3Κ)。图3单片机主程序流程图。图4单片机保护子程序流程图。
具体实施例方式以下结合说明书附图对本发明作进一步说明
如图ι所示为本发明电子负载原理框图。上位机1通过ΜΑΧ2322与单片机3相连，单片机3与显示控制面板相连，用于显示测试过程中的数据及控制单片机的工作状态。单片机3和显示控制面板分别连接第一路选器6，第一路选器6输出连接着10路负载模块11， 每一路电子负载包括运放0Ρ07 8及场效应管9，场效应管9与散热板相连，用于散发试验过程中产生的大量热量，负载模块11和散热板10分别与第二路选器12相连，用于反馈试验中的电流、电压、散热板温度数据。第二路选器12通过AD转换13与单片机3相连。调节显示控制面板4中的电位器产生一个参考电压，单片机3控制第一路选器6 将参考电压输送至十个相同的负载模块11中的运放8同相端，运放8输出端与场效应管9 连接，场效应管9输出端连接运放8的反相端，将负载电压值反馈到运放8，形成闭环控制， 从而可以实现电流稳定，每一个负载模块11可以产生0-12. 5Α的电流，10路完全相同的负载模块就可以产生0-125Α可调电流。单片机3通过A/D转换13采集10路中总的负载电流、DC/DC输入电压和散热铝板温度，经处理后送至显示控制面板4显示，同时通过串口芯片2送至上位机1以便数据记录和保存，显示控制面板4上的切换按键可以控制负载的启动和显示数值的切换。当系统检测到过流、输入过压、输入欠压或短路等异常情况时，单片机3控制第一路选器6选通零电压5，使十路7负载模块11中的运放8同相端电压为零，从而负载模块 11中无电流通过，而一旦情况正常，第一路选器6重新输出参考电压，使10路7负载模块 11电路恢复原先的工作状态，从而实现保护和自恢复功能。显示控制面板4上有两个按键，分别为启动按键即第一开关31和显示切换按键即第二开关32，当系统上电初始化时，单片机3控制第一路选器6选通零电压5，此时调节显示控制面板4上的电位器并不能改变负载模块11中的电流，即负载模块11处于不工作状态，当系统检测到启动按键被按下时，单片机3才会控制第一路选器6选通显示控制面板4 输出的参考电压，此时调节显示控制面板4上的电位器便可改变10路7负载模块11电路中的电流，即系统启动，从而实现系统的软启动功能；通过闭合显示切换按键，可切换显示电流、电压和温度值，系统初始化设置为上电显示电流值。系统上位机1软件采用VB编程，上位机1接收单片机3发送过来的数据，经处理后通过软件界面分别显示出来，同时通过软件还可实现数据的实时记录和保存。如图2，电位器51通过串联一个阻值为I的电阻连接到电源正5伏上，电位器51 分压端连接到第一路选器(本实例所用路选器为⑶4051 )(6)上的XO针脚，第一路选器6X1、 B、C针脚都直接接地，A针脚连接到单片机(本实例所用单片机为AT89C52) 3上的P2. 6针脚上，第一路选器6输出端X针脚通过一个限流电阻15连接到一个10路接插件7上，10路接插件7分别连接着10路完全相同的负载模块11中的运放(本实例所有运放皆采用0P07) 8同相输入端，运放8输出端通过一个阻值为200欧的电阻17连接到场效应管(本实例所有场效应管皆为ixfh44n50p) 9G针脚上，同时并联电阻16和稳压管18然后接地，场效应管 9D针脚连接DC/DC输出端，S针脚通过一个15A21的保险管连接到阻值为0. 1欧的康铜丝负载23上，最后接地。运放的反相输入端通过一个限流电阻连接到康铜线负载23的输入端。通过调节电位器51使电位器51分压端产生一个0-1. 25V参考电压，如果整个电子负载没有输入过压、输入欠压、短路或过温等情况发生时，单片机3通过针脚P2. 6输出给第一路选器6A针脚一个高电平，从而第一路选器6X针脚输出从XO针脚输入的参考电压，根据运放8本身的特性，运放8通过控制场效应管9G针脚的电压大小而控制通过场效应管9的电流，使在负载康铜线负载23上产生的电压降与运放8同相端输入的参考电压相等，又因为康铜丝负载23温度系数比较小，再通过风扇的降温，降低温漂，从而负载康铜线负载23 的阻值稳定，在参考电压不发生变化的情况下，电流稳定不变，所以通过负载康铜线负载23 的电流范围为
权利要求
1.一种混合动力汽车用直流变换器电子负载，包括单片机(3)、显示控制面板(4)、第一路选器(6)、负载模块(11)、第二路选器(12)、AD转换模块(13);其特征在于所述单片机(3)与显示控制面板(4)相连，单片机(3)与显示控制面板(4)分别连接第一路选器(6)，所述第一路选器(6)输出连接多路负载模块(11)，所述负载模块(11)还依次通过第二路选器(12)、AD转换模块(13)与单片机(3)相连；调节显示控制面板(4)中的电位器产生一个参考电压，单片机(3 )控制第一路选器(6 ) 将参考电压输送至多个相同的负载模块(11)，单片机(3)通过A/D转换模块(13)采集负载模块(11)的负载电流、电压和负载模块的散热板(10)的温度，经处理后送至显示控制面板 (4)显示，显示控制面板(4)控制所述电子负载的启动和显示切换。
2.如权利要求1所述的混合动力汽车用直流变换器电子负载，其特征在于所述负载模块(11)包括运放(8 )和场效应管(9 )，运放(8 )的同相输入端连接第一路选器(6)的输出端，运放(8)的输出端与场效应管(9)的输入端相连，场效应管(9)的输出端接运放(8)的反相输入端。
3.根据权利要求2所述的混合动力汽车用直流变换器电子负载，其特征在于 场效应管(9)与散热板(11)相连。
4.根据权利要求3所述的混合动力汽车用直流变换器电子负载，其特征在于所述散热板(11)的温度信号依次通过第二路选器(12)、AD转换与单片机(3)相连。
5.根据权利要求1所述的混合动力汽车用直流变换器电子负载，其特征在于所述电子负载还包括上位机(1)，其通过MAX232 (2)与单片机(3)相连。
6.根据权利要求4或5所述的混合动力汽车用直流变换器电子负载，其特征在于还包括一零电压(5)，其与第一路选器(6)相连。
7.根据权利要求6所述的混合动力汽车用直流变换器电子负载，其特征在于当检测到负载电流过流、电压过压、欠压或短路等异常情况时，单片机(3)控制第一路选器(6)选通零电压(5)，使运放(8)同相端电压为零，从而使负载模块(11)中无电流通过， 而所述异常情况恢复正常，单片机(3 )控制第一路选器(6 )重新选通显示控制面板(4)中的参考电压，使负载模块(11)恢复原先的工作状态，从而实现保护和自恢复功能。
8.根据权利要求1所述的混合动力汽车用直流变换器电子负载，其特征在于显示控制面板(4)上设置两个按键，分别为启动按键和显示切换按键，当系统上电时，单片机(3)控制第一路选器(6)选通零电压(5)，此时调节显示控制面板(4)上的电位器并不能改变负载模块(11)中的电流，即负载模块(11)处于不工作状态，当启动按键被按下， 单片机(3)才会控制第一路选器(6)选通显示面板(4)中的参考电压，此时调节显示控制面板(4)上的电位器即可改变负载模块(10)中的电流，即负载启动；通过闭合切换按键，可切换显示负载电流、电压和温度值，初始化设置为显示电流值。
9.根据权利要求1所述的混合动力汽车用直流变换器电子负载，其特征在于所述多路负载模块(11)为10路完全相同的负载模块，单片机(3 )控制第一路选器(6 ) 输出参考电压至10路完全相同的负载模块(11)，10路负载模块(11)为并联，调节显示面板 (4)上的电位器，10路负载模块中通过的电流都同步发生变化，且流通的电流相同，变化相同。
全文摘要
本发明公开了一种混合动力汽车用直流变换器电子负载，包括单片机3、显示控制面板4、第一路选器6、负载模块11、第二路选器12、AD转换模块。单片机3与显示控制面板4相连，单片机3与显示控制面板4分别连接第一路选器6，所述第一路选器6输出连接十路负载模块11，所述负载模块11还依次通过第二路选器12、AD转换模块与单片机3相连。本发明具有负载电流0～125A可调、系统软启动、负载电流、DC/DC输入电压和散热板温度值显示功能；而且具有数据手动或自动存储和输入过压、输入欠压、过温和过流保护以及自动恢复功能。
文档编号G01R1/28GK102313828SQ20111018191
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者李海洋, 王发福, 蒲江, 金国庆, 马冲 申请人:重庆长安新能源汽车有限公司, 重庆长安汽车股份有限公司