一种基于数字化模拟工况的新能源动力综合测试系统

1.一种基于数字化模拟工况的新能源动力综合测试系统，包括被测动力平台，以及设置在被测动力平台上的被测发动机，其特征在于，还包括有单片机(1)，与单片机(1)相连接的功率分析仪(2)和测控仪(4)，与测控仪(4)相连接的油门驱动仪(3)，与测控仪(4)相连接的直流电源(5)，与功率分析仪(2)相连接的电机控制器(6)，设置在被测动力平台上的集线器(7)，以及与电机控制器(6)相连接的数字模拟驱动电路(8)；所述的测控仪(4)通过CAN总线与集线器(7)相连接；所述数字模拟驱动电路(8)由信号采集电路(81)、与信号采集电路(81)相连接的信号处理电路(82)，与信号处理电路(82)相连接的变压电路(83)，以及与信号采集电路(81)相连接的霍尔传感器H1和霍尔传感器H2组成；
所述信号采集电路(81)由一级逻辑采集电路和二级逻辑采集电路组成，所述一级逻辑采集电路由非门IC1，P极与非门IC1的输入端相连接、N极顺次经电阻R2和电容C1后与非门IC1的输入端相连接的二极管D1，以及与二极管D1相并联的电阻R1组成，所述霍尔传感器H1则与二极管D1的N极相连接；所述二级逻辑采集电路由非门IC2，N极与非门IC2的输入端相连接、P极经电容C2后与非门IC2的输入端相连接的二极管D2，以及与二极管D2相并联的电阻R3组成，所述霍尔传感器H2则与二极管D2的P极相连接；
所述信号处理电路(82)由驱动芯片U，输入端与非门IC1的输出端相连接、而其输出端则与驱动芯片U的VSS管脚和EN管脚相连接的一级信号处理链路，以及输入端与非门IC2的输出端相连接、而输出端则与驱动芯片U的NC管脚和TN管脚相连接的二级信号处理链路组成；
所述的一级信号处理链路由与非门IC3，与非门IC4，或非门IC5，功率放大器P1，功率放大器P2，串接在功率放大器P1的反相端与输出端之间的电阻R5，串接在或非门IC5的输出端与正极输入端之间的电容C4，一端与与非门IC3的输出端相连接、另一端则与与非门IC4的负极输入端相连接的电阻R6，一端与与非门IC3的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P2的同相端相连接的电阻R4，以及一端与与非门IC4的输出端相连接、另一端与功率放大器P2的反相端相连接的电阻R7组成；所述功率放大器P1的输出端与与非门IC4的正极输入端相连接，其反相端还与与非门IC3的正极输入端相连接；所述或非门IC5的负极输入端与与非门IC4的输出端相连接，其输出端则与驱动芯片U的EN管脚相连接，所述功率放大器P2的输出端则与驱动芯片U的VSS管脚相连接，而功率放大器P1的同相端则与非门IC1的输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于数字化模拟工况的新能源动力综合测试系统，其特征在于，所述二级信号处理链路由与非门IC6，与非门IC7，功率放大器P3，正极与非门IC2的输出端相连接、负极与功率放大器P3的同相端相连接的极性电容C3，串接在功率放大器P3的反相端与输出端之间的电阻R9，一端与极性电容C3的正极相连接、另一端与与非门IC7的负极输入端相连接的电阻R10，一端与极性电容C3的负极相连接、另一端与与非门IC6的负极输入端相连接的电阻R8，P极与与非门IC6的输出端相连接、N极经电阻R11后与驱动芯片U的NC管脚相连接的二极管D5，正极与与非门IC7的输出端相连接、负极与驱动芯片U的TN管脚相连接的电容C5，P极与电容C5的负极相连接、N极与二极管D5的N极相连接的稳压二极管D4，一端与功率放大器P3的输出端相连接、另一端与驱动芯片U的NC管脚相连接的电阻R12，以及P极与电容C5的负极相连接、N极与功率放大器P3的输出端相连接的稳压二极管D6组成；所述与非门IC6的正极输入端与功率放大器P3的反相端相连接，其输出端则还与与非门IC7的正极输入端相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于数字化模拟工况的新能源动力综合测试系统，其特征在于，所述变压电路(83)由三极管Q1，变压器T，P极与功率放大器P2的同相端相连接、N极经电容C6后与三极管Q1的基极相连接的二极管D3，串接在三极管Q1的基极与发射极之间的电阻R13，以及正极与三极管Q1的集电极相连接、负极经电容C8后接地的电容C7组成；该三极管Q1的基极与驱动芯片U的CS管脚相连接，二极管D3的N极还与驱动芯片U的TOFF管脚相连接；变压器T的原边线圈的同名端与电容C7与电容C8的连接点相连接、其非同名端则与三极管Q1的发射极相连接；同时，三极管Q1的发射极还与驱动芯片U的DRV管脚相连接。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种基于数字化模拟工况的新能源动力综合测试系统，其特征在于，所述驱动芯片U为QX9910型集成芯片。

一种基于数字化模拟工况的新能源动力综合测试系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种综合测试系统，具体是指一种基于数字化模拟工况的新能源动力综合测试系统。\n背景技术\n[0002] 目前，整个世界都面临着日趋严重的能源短缺与环境恶化问题，寻求社会、经济与资源、环境相互促进与协调发展的可持续发展模式正在成为世界性潮流。在这种背景下，新能源汽车技术正成为汽车研究领域的一大热点。为确保使用安全，所有新能源汽车都必须要经过严格的工况模拟测试才能出厂。但是，目前市面上还没有能完全针对新能源汽车提供高精度以及模拟各种工况条件的综合测试系统。因此，提供一种高精度的能模拟各种工况条件的新能源动力综合测试系统便是当务之急。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的在于克服目前市面上还没有能很好测试油电混合驱动系统的测试系统的缺陷，提供一种基于数字化模拟工况的新能源动力综合测试系统。\n[0004] 本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于数字化模拟工况的新能源动力综合测试系统，包括被测动力平台，以及设置在被测动力平台上的被测发动机，同时还包括有单片机，与单片机相连接的功率分析仪和测控仪，与测控仪相连接的油门驱动仪，与测控仪相连接的直流电源，与功率分析仪相连接的电机控制器，设置在被测动力平台上的集线器，以及与电机控制器相连接的数字模拟驱动电路；所述的测控仪通过CAN总线与集线器相连接；所述数字模拟驱动电路由信号采集电路、与信号采集电路相连接的信号处理电路，与信号处理电路相连接的变压电路，以及与信号采集电路相连接的霍尔传感器H1和霍尔传感器H2组成。\n[0005] 进一步地，所述信号采集单元由一级逻辑采集电路和二级逻辑采集电路组成，所述一级逻辑采集电路由非门IC1，P极与非门IC1的输入端相连接、N极顺次经电阻R2和电容C1后与非门IC1的输入端相连接的二极管D1，以及与二极管D1相并联的电阻R1组成，所述霍尔传感器H1则与二极管D1的N极相连接；所述二级逻辑采集电路由非门IC2，N极与非门IC2的输入端相连接、P极经电容C2后与非门IC2的输入端相连接的二极管D2，以及与二极管D2相并联的电阻R3组成，所述霍尔传感器H2则与二极管D2的P极相连接。\n[0006] 所述信号处理电路由驱动芯片U，输入端与非门IC1的输出端相连接、而其输出端则与驱动芯片U的VSS管脚和EN管脚相连接的一级信号处理链路，以及输入端与非门IC2的输出端相连接、而输出端则与驱动芯片U的NC管脚和TN管脚相连接的二级信号处理链路组成。\n[0007] 所述的一级信号处理链路由与非门IC3，与非门IC4，或非门IC5，功率放大器P1，功率放大器P2，串接在功率放大器P1的反相端与输出端之间的电阻R5，串接在或非门IC5的输出端与正极输入端之间的电容C4，一端与与非门IC3的输出端相连接、另一端则与与非门IC4的负极输入端相连接的电阻R6，一端与与非门IC3的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P2的同相端相连接的电阻R4，以及一端与与非门IC4的输出端相连接、另一端与功率放大器P2的反相端相连接的电阻R7组成；所述功率放大器P1的输出端与与非门IC4的正极输入端相连接，其反相端还与与非门IC3的正极输入端相连接；所述或非门IC5的负极输入端与与非门IC4的输出端相连接，其输出端则与驱动芯片U的EN管脚相连接，所述功率放大器P2的输出端则与驱动芯片U的VSS管脚相连接，而功率放大器P1的同相端则与非门IC1的输出端相连接。\n[0008] 所述二级信号处理链路由与非门IC6，与非门IC7，功率放大器P3，正极与非门IC2的输出端相连接、负极与功率放大器P3的同相端相连接的极性电容C3，串接在功率放大器P3的反相端与输出端之间的电阻R9，一端与极性电容C3的正极相连接、另一端与与非门IC7的负极输入端相连接的电阻R10，一端与极性电容C3的负极相连接、另一端与与非门IC6的负极输入端相连接的电阻R8，P极与与非门IC6的输出端相连接、N极经电阻R11后与驱动芯片U的NC管脚相连接的二极管D5，正极与与非门IC7的输出端相连接、负极与驱动芯片U的TN管脚相连接的电容C5，P极与电容C5的负极相连接、N极与二极管D5的N极相连接的稳压二极管D4，一端与功率放大器P3的输出端相连接、另一端与驱动芯片U的NC管脚相连接的电阻R12，以及P极与电容C5的负极相连接、N极与功率放大器P3的输出端相连接的稳压二极管D6组成；所述与非门IC6的正极输入端与功率放大器P3的反相端相连接，其输出端则还与与非门IC7的正极输入端相连接。\n[0009] 所述变压电路由三极管Q1，变压器T，P极与功率放大器P2的同相端相连接、N极经电容C6后与三极管Q1的基极相连接的二极管D3，串接在三极管Q1的基极与发射极之间的电阻R13，以及正极与三极管Q1的集电极相连接、负极经电容C8后接地的电容C7组成；该三极管Q1的基极与驱动芯片U的CS管脚相连接，二极管D3的N极还与驱动芯片U的TOFF管脚相连接；变压器T的原边线圈的同名端与电容C7与电容C8的连接点相连接、其非同名端则与三极管Q1的发射极相连接；同时，三极管Q1的发射极还与驱动芯片U的DRV管脚相连接。\n[0010] 为确保使用效果，该驱动芯片U优先采用QX9910型集成芯片来实现。\n[0011] 本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：\n[0012] （1）本发明的整体结构较为简单，不仅能有效的模拟各种工况环境，而且其测试的精度较高。\n[0013] （2）本发明采用了自行研发的数字模拟驱动电路，不仅能确保运行时的性能稳定，而且还能有效的降低外部电磁干扰。\n附图说明\n[0014] 图1为本发明的整体结构示意图。\n[0015] 图2为本发明的数字模拟驱动电路结构示意图。\n[0016] 其中，以上附图中的附图标记名称分别为：\n[0017] 1—单片机，2—功率分析仪，3—油门驱动仪，4—测控仪，5—直流电源，6—电机控制器，7—集线器，8—数字模拟驱动电路。\n具体实施方式\n[0018] 下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。\n实施例\n[0019] 如图1所示，本发明的被测动力平台用于承载被测发动机，即需要进行测试的新能源驱动发动机需要固定在该被测动力平台上。同时，本发明还包括有单片机1，与单片机1相连接的功率分析仪2和测控仪4，与测控仪4相连接的油门驱动仪3，与测控仪4相连接的直流电源5，与功率分析仪2相连接的电机控制器6，设置在被测动力平台上的集线器7以及与电机控制器6相连接的数字模拟驱动电路8。连接时，该测控仪4通过CAN总线与集线器7相连接，以确保测试数据的可靠传输。\n[0020] 其中，直流电源5采用目前市面上通用的24V可编程直流电源即可实现，其用于为被测发动机的电动机部分提供工作电源。油门驱动仪3用于为被测发动机的燃油发动机部分提供燃油，并通过测控仪4来显示和控制其燃油输出量。电机控制器6作为电动机部分的控制部件，用于控制电动机的启停，而功率分析仪2则用于测试发动机的输出功率。数字模拟驱动电路8作用于电机控制器6，并能模拟出各种工况环境。\n[0021] 所述数字模拟驱动电路8的机构如图2所示，其由信号采集电路81、与信号采集电路81相连接的信号处理电路82，与信号处理电路82相连接的变压电路83，以及与信号采集电路81相连接的霍尔传感器H1和霍尔传感器H2组成。\n[0022] 其中，霍尔传感器H1和霍尔传感器H2设置在被测发动机的转子部分，用于采集发动机转动时的磁感应变化状态。信号采集单元81用于采集霍尔传感器H1和霍尔传感器H2传输的磁感信号，其由一级逻辑采集电路和二级逻辑采集电路组成。\n[0023] 所述一级逻辑采集电路由非门IC1，P极与非门IC1的输入端相连接、N极顺次经电阻R2和电容C1后与非门IC1的输入端相连接的二极管D1，以及与二极管D1相并联的电阻R1组成，所述霍尔传感器H1则与二极管D1的N极相连接。所述二级逻辑采集电路由非门IC2，N极与非门IC2的输入端相连接、P极经电容C2后与非门IC2的输入端相连接的二极管D2，以及与二极管D2相并联的电阻R3组成，所述霍尔传感器H2则与二极管D2的P极相连接。\n[0024] 所述信号处理电路82由驱动芯片U，输入端与非门IC1的输出端相连接、而其输出端则与驱动芯片U的VSS管脚和EN管脚相连接的一级信号处理链路，以及输入端与非门IC2的输出端相连接、而输出端则与驱动芯片U的NC管脚和TN管脚相连接的二级信号处理链路组成。为确保使用效果，该驱动芯片U优先采用QX9910型集成芯片来实现。该驱动芯片U内置有高精度比较器，off-time控制电路，恒流驱动等电路。\n[0025] 所述的一级信号处理链路由与非门IC3，与非门IC4，或非门IC5，功率放大器P1，功率放大器P2，串接在功率放大器P1的反相端与输出端之间的电阻R5，串接在或非门IC5的输出端与正极输入端之间的电容C4，一端与与非门IC3的输出端相连接、另一端则与与非门IC4的负极输入端相连接的电阻R6，一端与与非门IC3的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P2的同相端相连接的电阻R4，以及一端与与非门IC4的输出端相连接、另一端与功率放大器P2的反相端相连接的电阻R7组成；所述功率放大器P1的输出端与与非门IC4的正极输入端相连接，其反相端还与与非门IC3的正极输入端相连接；所述或非门IC5的负极输入端与与非门IC4的输出端相连接，其输出端则与驱动芯片U的EN管脚相连接，所述功率放大器P2的输出端则与驱动芯片U的VSS管脚相连接，而功率放大器P1的同相端则与非门IC1的输出端相连接。\n[0026] 所述二级信号处理链路由与非门IC6，与非门IC7，功率放大器P3，正极与非门IC2的输出端相连接、负极与功率放大器P3的同相端相连接的极性电容C3，串接在功率放大器P3的反相端与输出端之间的电阻R9，一端与极性电容C3的正极相连接、另一端与与非门IC7的负极输入端相连接的电阻R10，一端与极性电容C3的负极相连接、另一端与与非门IC6的负极输入端相连接的电阻R8，P极与与非门IC6的输出端相连接、N极经电阻R11后与驱动芯片U的NC管脚相连接的二极管D5，正极与与非门IC7的输出端相连接、负极与驱动芯片U的TN管脚相连接的电容C5，P极与电容C5的负极相连接、N极与二极管D5的N极相连接的稳压二极管D4，一端与功率放大器P3的输出端相连接、另一端与驱动芯片U的NC管脚相连接的电阻R12，以及P极与电容C5的负极相连接、N极与功率放大器P3的输出端相连接的稳压二极管D6组成；所述与非门IC6的正极输入端与功率放大器P3的反相端相连接，其输出端则还与与非门IC7的正极输入端相连接。\n[0027] 所述变压电路83由三极管Q1，变压器T，P极与功率放大器P2的同相端相连接、N极经电容C6后与三极管Q1的基极相连接的二极管D3，串接在三极管Q1的基极与发射极之间的电阻R13，以及正极与三极管Q1的集电极相连接、负极经电容C8后接地的电容C7组成；该三极管Q1的基极与驱动芯片U的CS管脚相连接，二极管D3的N极还与驱动芯片U的TOFF管脚相连接；变压器T的原边线圈的同名端与电容C7与电容C8的连接点相连接、其非同名端则与三极管Q1的发射极相连接；同时，三极管Q1的发射极还与驱动芯片U的DRV管脚相连接。\n[0028] 连接时，驱动芯片U的OUT管脚直接与电机控制器6的控制端相连接，而变压器T的输出端则与被测发动机的电源端相连接。\n[0029] 如上所述，便可以很好的实现本发明。