新能源汽车测试解决方案--电机控制器P-HIL测试

电机和电控是新能源汽车的关键，随着技术的发展，利用硬件在环测试（Hanrdware in the Loop, HiL）技术可以方便地完成电机控制策略的开发和验证，但是这种信号级HiL只针对电机控制器的控制板，不能对驱动板和功率电路进行测试。针对电机控制器功率部分，传统的测试方法为搭建电机测试台架，这种方法对客户来说具有灵活性差、成本昂贵、存在机械风险、无法进行极限工况和故障测试等问题。

为什么要进行功率模拟？

• 安全控制环境下的系统开发

• Loop中的电源硬件测试（P-HIL）

• 模拟组件可以在电机控制器设计完成之前进行测试

• 组件可独立使用

• 验证测试的高精度环境

• 降低成本和基础设施

东方中科根据新能源汽车三电测试系统相关的领域测试经验，结合法规的要求及用户需求，开发了一套电机控制器P-HIL测试系统。

本方案可用于驱动逆变器的部件级测试和整车电驱动系统级测试，相较于传统电机测功台架，可以使客户更加方便、灵活、安全、高效地实现对电机控制器的功能性能测试、极限工况和故障测试、耐久和环境测试等。整个测试方案可根据客户具体需求定制开发或者后期扩展，例如集成环境舱、冷却系统、整车高压测试系统以及三电HiL测试系统等。

• 可用于电机控制器部件级和系统级测试；

• 通道数可选，配置灵活，支持后期扩展，支持多台设备并联运行；

• 可选内部集成高低压电源，不需要控制器外接高低压电源供电；

• 模拟真实电机电气特性（反电动势和阻抗）；

• 通过改变电机参数可模拟多种电机（永磁同步电机和交流感应电机等）；

• 可模拟六相电机；

• 模拟电机位置传感器（旋转变压器、编码器等）；

• 模拟电机温度传感器；

• 支持电机四象限运行；

• 支持控制器多种PWM调制模式；

• 可选故障注入单元，模拟多种电机故障；

• 功能丰富易于操作的上位机软件，通讯协议完全开放；

• 丰富的通讯接口（CAN、LAN等，方便系统集成）；

• 设备可进行移动；

• 水冷，噪音小。

参考标准

• GB_T 18488.1-2015电动汽车用驱动电机系统第1部分：技术条件。

• GB_T 18488.2-2015电动汽车用驱动电机系统第2部分：试验方法。

• GBT 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法。

电池模拟器：模拟整车的动力电池，为被测件提供高压直流电。可用真实电池包代替。

电机模拟器：模拟整车的电机，为被测件提供负载。包括电机感量、有功功率消耗、电机旋变信号、电机温度信号。

工控机：集成控制，对数据分析和显示。

HIL控制软件：提供电机模型和MCU控制参数输出。

温箱：提供被测件的环境模拟；

冷水机：用于提供冷却液给被测件。

1. 控制器转速扭矩特性测试；

2. 标准工况和极限工况性能测试；

3. 控制器耐久和环境适应性试验；

4. 再生能量回馈性能测试；

5. 控制器故障保护能力测试；

6. 控制器功率级P-HiL测试；

7. 整车系统级功能性能测试。