一种电磁兼容大电流注入抗扰测试方法与流程

本发明属于电磁兼容测试技术领域，尤其是涉及一种电磁兼容大电流注入抗扰测试系统及方法。

背景技术：

近年来汽车技术的不断提升，在汽车中运用的电子化器件越来越多。汽车运行过程中所处的电磁环境也越来越复杂，空间复杂电磁场通过连接电子控制器的线束耦合进电器件回路中,造成回路中电流波动,影响电器件正常工作。基于这一点在汽车产品开发过程中需要进行大电流注入抗干扰试验。试验过程中通过对汽车的整车网络通信数据、电器件信号、电器件正常工作电压、电流、电器件工作状态进行监控，以便观察、分析车辆工作状态，同时实现问题电器件的快速定位确认。

汽车电磁兼容大电流注入抗扰测试分为测试实施和测试结果分析两个步骤。

现有的大电流注入抗干扰测试监控方法为：在测试过程中通过影像设备进行车辆工况外观监控。这种监控对在抗扰测试过程中一些细微的工况变化无法进行判定，并且对未显现出来但不符合测试要求的情况无法进行判定。比如汽车仪表在抗扰测试过程中如果仪表闪屏瞬间0.1秒，通过影像设备传送过来的画面无法进行判断；再比如汽车进行抗扰测试过程中，如果多媒体系统中的多媒体屏突然黑屏停止工作，无法通过影音监控设备判断多媒体主机是否还在正常工作，对测试结果的判断产生影响；在抗扰过程中如果多媒体系统中4个扬声器其中一个或者2个扬声器停止工作或者失效，仅通过影音系统中传来的音频信息无法进行判断，对测试结果的评价也会产生影响。

抗扰测试结束后，针对测试过程中出现的异常现象，仅仅通过反复查看影音录像，不能全部识别出测试过程中的异常工况。

利用整车网络通信设备，排查整车网络通信数据,定位问题电器件；对于在抗扰过程中能自动回复或者在抗扰结束后自动回复的异常现象，无法利用网络通信进行排查定位。

如在抗扰过程多媒体系统中的屏幕黑屏，在抗扰结束后仍处于黑屏状态，此时连接网络诊断设备和示波器，可以直接分析出问题原因。但是如果多媒体屏幕在抗扰过成中的异常工作为闪屏，在抗扰测试后就无法进行分析；在抗扰测试过程中部分扬声器停止工作，而在抗扰测试结束后自动恢复工作，这种异常工况也是无法分析、判断问题点，并且无法判断判断是哪几个扬声器出现了问题。

现行的汽车电磁兼容大电流注入抗扰测试与整车网络通信监控及电参数监控未同时进行，存在以下几点不足之处：

(1)影响结果判定。抗扰测试中网络通讯监控及电压、电流监控未同时进行，可能遗漏某些异常现象，影响最终的抗扰测试等级判定；

(2)存在滞后性。抗扰测试结束后对测试过程中出现的异常现象进行排查定位时可能会漏掉部分有问题的电器件。

(3)增加时间成本和占用实验室资源。对于未自动恢复的故障，需要在测试结束后再利用网络通信监控和示波器电压、电流监控问题电器件，进行排查定位，增加了时间成本；对于自动恢复故障，需要重新实施测试，增加了时间成本并且浪费了实验室资源。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种电磁兼容大电流注入抗扰测试系统，利用辅助监控系统对整车电器件工作状态、网络通信、电器件电压和电流数据进行实时监控，实现对测试过程中车辆发生的无明显工况变化、且不符合测试要求的异常状态监控。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电磁兼容大电流注入抗扰测试系统，包括相连的大电流注入抗扰测试环境系统、辅助监控系统；

所述大电流注入抗扰测试环境系统包括相连的抗扰测试设备电流耦合钳、以及被测车辆，用于进行电磁兼容大电流注入抗扰测试，电流耦合钳连接注入干扰电流设备；

所述辅助监控系统包括影音监控系统、网络通信监控系统和电参数监控系统；

所述影音监控系统用于监控整车的工作状态；

所述网络通信监控系统用于监控整车车载总线网络通信；

所述电参数监控系统用于监控被测车辆中被测电器件的电压、电流参数。

进一步的，所述影音监控系统包括视频采集模块、音频采集模块和影音播放/存储设备，所述影音播放/存储设备分别连接视频采集模块和音频采集模块，将视频采集模块和音频采集模块传输来的视频、音频信号发送给影音监控设备中，同时进行存储。

进一步的，所述网络通信监控系统包括依次连接的第一光电转换模块、光纤、第二光电转换模块、网络通信监控设备和计算机，所述第一光电转换模块连接被测车辆的网络诊断接口，所述网络通信监控设备分别连接第二光电转换模块和计算机，将第二光电转换模块传输来的整车网络信号发送到计算机中。

进一步的，所述电参数监控系统包括电压探针、电流传感器和示波器，所述示波器分别连接电压探针、电流传感器，电压探针和电流传感器分别布置在被测车辆中各工作电器件的被观测线束上，通过电压探针、电流传感器将被测电器件的电压、电流信号发送给示波器。

进一步的，所述网络通信监控系统中计算机内安装有与网络监控设备匹配的软件，用于对整车车载总线网络通信数据进行解析、存储。

进一步的，所述被观测线束包含且不限于电源线、信号线。

本发明的另一目的在于提出一种电磁兼容大电流注入抗扰测试的方法，具体包括如下步骤

(1)大电流注入抗扰测试设备布置；

(2)启动大电流注入抗扰测试设备进行抗扰测试；

(3)利用影音监控系统、网络通信监控系统、电参数监控系统进行数据采集；

(4)测试人员进行分析判断；

(5)测试结果评定，问题件定位。

进一步的，测试结果评定分为5个等级：

i级：功能和性能都完全符合设计要求；

ii级：一项和多项性能指标偏离设计要求，但所有功能均正常，干扰去除后，性能指标能自动恢复到设计要求；

iii级：一项或多项不能正常执行，干扰去除后，功能能自动恢复正常；

iv级：一项或多项功能不能正常执行，干扰去除后，功能不能自动恢复

正常，通过简单复位操作后能够恢复正常；

v级:一项或多项功能不能正常执行，干扰去除后，通过简单的复位操作无法恢复正常，需要进行维修。

相对于现有技术，本发明所述的一种电磁兼容大电流注入抗扰测试系统及方法具有以下优势：

(1)本发明可实时的监控、记录以及回放大电流注入抗扰测试时，被测电器件的工作现象、车辆通信报文、被测电器件抗扰过程中电压、电流情况。

(2)本发明可以发现主观上无法观测的车辆异常状态，使测试评定更加准确。

(3)本发明为被测车辆的问题电器件定位提供了依据。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种电磁兼容大电流注入抗扰测试系统的示意图；

图2为本发明实施例所述的一种电磁兼容大电流注入抗扰测试方法的测试原理示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图所示，本发明提供一种电磁兼容大电流注入抗扰测试系统，包括大电流注入抗扰测试环境系统、辅助监控系统。大电流注入抗扰测试环境系统包括抗扰测试设备电流耦合钳、被测车辆，用于进行电磁兼容大电流注入抗扰测试。抗扰测试辅助监控系统包括影音监控系统、网络通信监控系统和电参数监控系统三部分。其中影音监控系统包括视频采集设备、音频采集设备和影音播放/存储设备，采集到的视频信号和音频信号发送到影音播放设备中；网络通信监控系统包括依次连接的第一光电转换模块、光纤、第二光电转换模块、网络监控设备和计算机，整车网络信号通过第一光电转换模块、光纤、第二光电转换模块、网络监控设备发送到计算机中；电参数监控系统包括电压探针、电流传感器和示波器，将被测车辆中的被测电器件的电压、电流信号发送给示波器。通过三部分监控系统，将整车的各数据通过系统内线束将各类信号数据从进行大电流注入抗扰的实验室内传输至实验室外的控制室中并将传输过来的各类信号数据分别进行处理，通过各显示设备显示出来，供测试人员与技术人员进行观察、分析。

本发明中实验室内设备的布置为：影音监控系统中的视频采集设备和音频采集设备分别将摄像头和音频采集器对准要采集信号的电器件及其负载；网络通信监控系统中的第一光电转换模块与被测车辆的网络诊断口相连；电参数监控系统的电压探针和电流传感器分别连接进行大电流抗扰测试的电器件中控制器的被观测线束及其各负载的被观测线束。测试过程中电流耦合钳夹住被测车辆上被测电器件的全部线束。将被测车辆在实验室转毂上以一定车速运行，并且打开测试所需的电器件。影音监控系统通过影音监控系统中的线束将采集到的视频信号和音频信号传输出实验室；网络通信监控系统通过光纤将第一光电转换模块与第二光电转换模块连接，利用光纤将采集到的整车网络信号传输到实验室外的第二光电转换模块；电参数监控系统通过实验室与控制室内固定连接的通信端口，将采集到的电压、电流信号，通过固定的通信端口传输至实验室外的控制室内。

大电流注入抗扰测试过程中，实验室处于封闭状态，其它布置在实验室外的控制室内进行。影音监控系统中的影音播放设备将线束传输过来的视频信号和音频信号进行处理，利用播放器将信号显示出来；网络通信监控系统将第二光电转换模块与网络通信监控设备连接。将网络通信监控设备与安装有与网络监控设备匹配软件的计算机连接，用于将处理后的数据显示出来；电参数监控系统中的示波器与控制室内的通信端口连接，将采集到的被测电器件的电压、电流信号显示出来。测试人员与技术人员通过综合分析三部分辅助测试监控系统显示的各种数据，得出最终的测试评定结果。

如图2所示，本发明还提供了一种电磁兼容大电流注入抗扰测试方法，本发明测试车辆测试前准备：在进行测试之前对测试车辆进行功能检查。对测试方案中要求的全部工况进行逐一检查，判断被测车辆是否能达到测试要求。测试前对全部低压电器件按照车辆配置表进行统计，并在被测车辆中找出各低压电器件中控制器及负载的相应位置。将连接蓄电池与控制器的线束找出，拆除线束附近遮挡物，以便在线束上固定电流耦合钳。

电磁兼容大电流注入抗扰测试方法包括测试频段，测试波形，测试等级，实施方法说明，测试结果判定准则。测试结果判定准则分为5个等级：i级：功能和性能都完全符合设计要求；ii级：一项和多项性能指标偏离设计要求，但所有功能均正常。干扰去除后，性能指标能自动恢复到设计要求；iii级：一项或多项不能正常执行，干扰去除后，功能能自动恢复正常；iv级：一项或多项功能不能正常执行，干扰去除后，功能不能自动恢复正常，通过简单复位操作后能够恢复正常；v级:一项或多项功能不能正常执行，干扰去除后，通过简单的复位操作无法恢复正常，需要进行维修。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。