基于LabVIEW的纯电动客车整车控制器测试系统研究与开发

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纯电动汽车作为现代汽车工业的重要发展方向,是解决能源短缺和环境污染的主要途径之一。纯电动汽车整车控制器(VCU)承担着整车能量管理和动力系统控制功能,是整车研制开发的重要部件,而纯电动汽车整车控制器测试是整车控制系统研发过程中不可缺少的一个关键环节,可以为整车控制器开发提供一个可靠和智能的检测平台。本文以LabVIEW软件、数据采集系统和dSPACE实时仿真系统作为开发工具搭建测试平台,实现对整车控制器硬件接口功能和控制策略进行测试和评价,并且以吉林省高新电动汽车有限公司开发的实车控制器和纯电动公交客车为试验对象,对测试系统的综合性能进行了验证。本文的主要内容包括以下几部分:(1)对纯电动汽车整车控制器的硬件性能和控制器策略组成进行分析,根据整车控制器硬件接口特点制定测试系统的硬件功能需求,结合整车控制策略特点设计测试系统开发方案。分析各种软件开发软件优势与劣势,决定系统软件开发工具。根据控制策略测试功能需求,选择实时硬件仿真系统,以实现模拟被测控制器的控制对象。(2)根据整车控制器硬件特点,制定测试系统硬件开发方案。根据测试系统硬件组成,对硬件系统进行模块划分,首先完成数据采集系统的设计,实现测试软件与控制器间信号交互;然后选择控制器供电电源,以满足测试软件的控制器供电电压/电流设置;其次进行信号调理模块设计,根据整车控制器输入/输出端口电平特性,在数据采集系统与控制器之间加入信号调理模块,并分别完成数字信号调理、模拟信号调理等电路设计;最后为了保证测试系统准确性和可靠性,设计系统自检方案和自检电路板。(3)设计测试系统上位机软件测试流程和软件总体结构,结合本测试系统功能需求,分别设计测试软件的系统层、表示层、应用层和数据层。在系统层开发中,完成对数据采集卡和可编程电源的驱动编写;在表示层中实现用户与软件交互和系统界面设计;在应用层中分别实现系统自检、系统配置、功能测试、逻辑测试、案例测试和测试报告生成功能的开发;最后在数据层中设计数据的保存方式,实现对测试结果的保存。(4)对测试系统硬件和软件进行集成调试,按照硬件模块和软件各功能对系统性能进行调试,对于存在的误差进行修正,保证测试系统的精度和可靠。(5)设计测试系统试验方案。选择吉林高新电动汽车公司开发GX2009062816BEV整车控制器作为被测对象,CCQ6750EV1纯电动公交客车作为控制器运行载体进行测试试验。试验要求完成对测试系统所有功能的验证,试验内容包括系统自检试验、功能测试试验、逻辑测试试验、案例测试试验,从而说明测试系统能够完成对整车控制器硬件性能和控制策略的测试。
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