基于车辆的电性能测试系统的制作方法
1.本实用新型涉及电流检测技术，尤其涉及一种基于车辆的电性能测试系统。
背景技术：
2.随着汽车电气化、智能化、网联化的不断推进，每台车上需要配备的车载控制器的种类和数量日益增多。
3.现代化的汽车上有车身控制模块、整车控制模块、智能保险盒、黑盒子、远程信息处理箱等都需要用到车载控制器进行监测和控制。在目前的汽车行业中，车载控制器一般都是专车专用。作为车辆上的核心设备，对车载控制器进行电性能的测试是保证汽车质量的必要措施。考察车辆的器件与其上承载的电流是否匹配，以及短路故障时保险丝是否能有效工作，是对车载控制器进行电性能的测试的主要目的。
4.目前针对车载控制器进行测试时，需要外接数据采集模块和传感器。通常需要破坏导线连接外部设备，并且需要调试软件与测试模块进行匹配，过程比较繁杂、时间周期较长，损耗人力物力，增加测试成本。
技术实现要素：
5.本实用新型提供一种基于车辆的电性能测试系统，用以解决车载控制器进行测试需要破坏导线连接外部设备，并且需要调试软件与测试模块进行匹配的问题。
6.第一方面，本实用新型提供基于车辆的电性能测试系统，包括：车载控制器、车辆负载、总线监控设备以及整车电源；其中，所述车载控制器包括总线收发器，所述车载控制器的引脚分别与所述车辆负载和所述整车电源和所述总线收发器连接，所述总线收发器还与所述总线监控设备连接；
7.所述总线收发器用于将所述车载控制器的引脚输出的电流转化为报文，并发送至所述总线监控设备；
8.所述总线监控设备用于根据所述报文生成电流和/或电压变化曲线。
9.在一种可能的设计中，所述车载控制器还包括：电流检测装置、微控制器、第一电流路径、第二电流路径，所述第一电流路径中允许通过的电流大于所述第二电流路径中允许通过的电流；
10.所述电流检测装置分别与所述微控制器、所述第一电流路径、所述第二电流路径连接，所述第一电流路径、所述第二电流路径还分别与所述总线收发器连接；
11.所述电流检测装置用于检测所述车载控制器的引脚输出的电流，并将所述电流对应的信号发送至所述微控制器；
12.所述微控制器用于在根据所述信号确定电流大于预设值时，控制所述第一电流路径导通，在确定电流小于预设值时，控制所述第二电流路径导通。
13.在一种可能的设计中，所述第一电流路径包括第一开关和第一电流通道，所述第二电流路径包括第二开关和第二电流通道；其中
14.所述第一开关分别与所述电流检测装置、所述微控制器和所述第一电流通道连接；
15.所述第二开关分别与所述电流检测装置、所述微控制器和所述第二电流通道连接；
16.所述第一电流通道分别与所述第一开关和所述总线收发器连接，所述第二电流通道分别与所述第二开关和所述总线收发器连接；
17.所述微控制器用于在根据所述信号确定电流大于预设值时，控制所述第一开关导通，在确定电流小于预设值时，控制所述第二开关导通。
18.在一种可能的设计中，所述第一开关为第一继电器，所述第二开关为第二继电器。
19.在一种可能的设计中，所述车载控制器还包括：公共通道；
20.所述公共通道分别与所述第一电流通道、所述第二电流通道和所述总线收发器连接。
21.在一种可能的设计中，所述第一电流通道包括第一电阻和第一铜箔、所述第二电流通道包括第二电阻和第二铜箔，所述第一铜箔和所述第二铜箔用于传到电流，所述第一铜箔的宽度大于所述第二铜箔的宽度。
22.在一种可能的设计中，所述系统还包括保险丝和短路引线，所述保险丝分别与所述整车电源和所述车辆负载连接，所述短路引线用于对所述车辆负载进行短路。
23.在一种可能的设计中，所述车载控制器为车身控制模块bcm、整车控制器vcu、智能保险盒中的一个。
24.在一种可能的设计中，所述电流检测装置为电流传感器。
25.在一种可能的设计中，所述系统还包括显示设备，所述显示设备与所述总线监控设备连接；
26.所述显示设备用于显示所述总线监控设备生成的所述电流和/或电压变化曲线。
27.本实施例提供的基于车辆的电性能测试系统，该系统包括：车载控制器、车辆负载、总线监控设备以及整车电源；其中，车载控制器包括总线收发器，车载控制器的引脚分别与车辆负载和整车电源和总线收发器连接，总线收发器还与总线监控设备连接；总线收发器用于将车载控制器的引脚输出的电流转化为报文，并发送至总线监控设备；总线监控设备用于根据报文生成电流和/或电压变化曲线。本实施例通过在车辆的车载控制器中复用车载控制器的引脚，添加总线收发器和总线监控设备，实现了将输入引脚的电流转换为报文的功能，解决了测试时需要破坏导线连接外部设备的问题，并且节省了调试软件与测试模块进行匹配的时间，降低测试成本。
附图说明
28.图1为本实用新型提供的基于车辆的电性能测试系统的结构示意图一；
29.图2为本实用新型提供的基于车辆的电性能测试系统的结构示意图二；
30.图3为本实用新型提供的基于车辆的电性能测试系统的结构示意图三；
31.图4为本实用新型提供的基于车辆的电性能测试系统的结构示意图四。
32.附图标记说明：
33.100-车载控制器；
34.200-车辆负载；
35.300-整车电源；
36.101-车载控制器的引脚；
37.102-总线收发器；
38.103-电流检测装置；
39.104-微控制器；
40.105-第一电流路径；
41.106-第二电流路径；
42.107-第一开关；
43.108-第一电流通道；
44.109-第二开关；
45.110-第二电流通道；
46.111-公共通道；
47.112-第一电阻；
48.113-第一铜箔；
49.114-第二电阻；
50.115-第二铜箔；
51.400-总线监控设备；
52.500-保险丝；
53.600-显示设备。
具体实施方式
54.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
55.图1为本实用新型提供的基于车辆的电性能测试系统的结构示意图一。如图1所示，该电性能测试系统包括：车载控制器100、车辆负载200、整车电源300、车载控制器的引脚101、总线收发器102和总线监控设备400。
56.其中，车载控制器100包括总线收发器102，车载控制器的引脚101分别与车辆负载200和整车电源300和总线收发器102连接，总线收发器102还与总线监控设备连接400；
57.总线收发器102用于将车载控制器的引脚输出的电流转化为报文，并发送至总线监控设备400；
58.总线监控设备400用于根据报文生成电流和/或电压变化曲线。
59.可选地，车载控制器100为车身控制模块bcm、整车控制器vcu、智能保险盒中的一个。
60.本实施例提供的基于车辆的电性能测试系统可以应用到车辆中的车载控制器中，为车载控制器做电性能测试。本实施例中，以车载控制器为车身控制模块为例，进行详细说明。
61.bcm(body control module)车身控制模块，能够实现控制汽车车身用锁模块、内外灯、雨刷和洗涤模块、车窗模块、休眠唤醒、防盗报警、胎压监测等，是汽车设计中不可或缺的重要组成部分。车身控制系统的主要功能是提高车辆的可靠性和舒适度。其原理为根据采集的各种开关信号、传感器信号及总线数据，由控制器产生控制信号，再由驱动电路完成对被控对象的操作。目前多采用can(control area network)总线或者lin(local interconnect network)总线的标准化架构。
62.本实施例中的车辆负载200，即可以为车灯，雨刷器，车身锁等。
63.本实施例中的总线收发器102用于完成总线上差动电平与节点逻辑电平之间的转换，在总线上交换信息，可以为can或者lin总线收发器。
64.本实施例中的整车电源300可以为蓄电池。
65.本实施例中的总线监控设备400用于实现监控电流电压信息，据获取/记录、节点仿真、诊断、自动测试等功能，可以为canoe(can open environment)总线设备。
66.在对车身控制模块进行电性能测试时，首先让车身控制模块正常工作，驱动负载。整车电源300通过线束为车身控制模块供电。车身控制模块对驱动车辆负载200，例如照明系统进行功率输出时，车身控制模块通过总线上收取的驾驶室中信号采集器采集到的操控开关信号，进行判别之后，通过车载控制器的引脚101进行功率输出，向相应照明灯进行供电。此时，车辆负载200、整车电源300以及车身控制模块形成回路。总线收发器102通过车载控制器的引脚101检测到输入的电流，将线路中的电流转换成lin报文、can报文或者以太网报文并将其通过总线发送给总线监控设备400。使用总线监控设备400如canoe等等总线分析软件分析电流及电压波形的变化。
67.本实施例提供的基于车辆的电性能测试系统，该系统包括：车载控制器、车辆负载、总线监控设备以及整车电源；其中，车载控制器包括总线收发器，车载控制器的引脚分别与车辆负载和整车电源和总线收发器连接，总线收发器还与总线监控设备连接；总线收发器用于将车载控制器的引脚输出的电流转化为报文，并发送至总线监控设备；总线监控设备用于根据报文生成电流和/或电压变化曲线。本实施例通过在车辆的车载控制器中复用车载控制器的引脚，添加总线收发器和总线监控设备，实现了将输入引脚的电流转换为报文的功能，解决了测试时需要破坏导线连接外部设备的问题，并且节省了调试软件与测试模块进行匹配的时间，降低测试成本。
68.下面采用详细的实施例对本实用新型提供的基于车辆的电性能测试系统进行详细说明。
69.图2为本实用新型提供的基于车辆的电性能测试系统的结构示意图二。如图2所示，本实施例在上述实施例的基础上，车载控制器100还包括：电流检测装置103、微控制器104、第一电流路径105、第二电流路径106，第一电流路径105中允许通过的电流大于第二电流路径106中允许通过的电流；
70.电流检测装置103分别与微控制器104、第一电流路径105、第二电流路径106连接，第一电流路径105、第二电流路径106还分别与总线收发器102连接；
71.电流检测装置103用于检测车载控制器的引脚101输出的电流，并将电流对应的信号发送至微控制器104；
72.其中电流检测装置103可以为霍尔传感器、罗氏线圈、电流互感器、光纤电流传感
器、磁通门、分流电阻等，本实施例对该电流检测装置103的实现方式不做特别限制，只要能够实现检测电流大小以及向微控制器104发送信号的功能即可。
73.微控制器104用于在根据信号确定电流大于预设值时，控制第一电流路径105导通，在确定电流小于预设值时，控制第二电流路径106导通。
74.其中微控制器104为车载控制器100自带的控制器，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、运算器、计时器、接口等整合在单一芯片上，形成芯片级的微型计算机。在本实施例中，微控制器104用于处理车辆控制指令。
75.第一电流路径105包括第一开关107和第一电流通道108，第二电流路径106包括第二开关109和第二电流通道110；其中
76.第一开关107分别与电流检测装置103、微控制器104和第一电流通道108连接；
77.第二开关109分别与电流检测装置103、微控制器104和第二电流通道110连接；
78.第一电流通道108分别与第一开关107和总线收发器102连接，第二电流通道110分别与第二开关109和总线收发器102连接；
79.微控制器104用于在根据信号确定电流大于预设值时，控制第一开关107导通，在确定电流小于预设值时，控制第二开关109导通。
80.其中第一开关107和第二开关109为控制电路单向导通的开关，本实施例对这两个开关的实现方式不做特别限制，只要能根据微控制器输出的开关信号进行响应的操作即可。
81.其中第一电流通道108和第二电流通道110为流通电流的通道，可以为金属导线或者电路，本实施例对这两个通道的实现方式不做特别限制，只要能实现电流的导通即可。第一电流通道108和第二电流通道110的区别在于，第一电流通道108的器件量程适用与小电流，第二电流通道110的器件量程适用与大电流。
82.本实施例提供的基于车辆的电性能测试系统可以应用到车辆中的车载控制器中，为车载控制器做电性能测试。本实施例中，以整车控制器为车身控制模块为例，进行详细说明。
83.vcu(vehicle control unit)整车控制器是纯电动汽车中央控制单元，是整车的“大脑”，是纯电动汽车的正常形式、再生能量回收、故障诊断处理和车辆的状态监视等功能的主要控制部件，对整车安全起着举足轻重的作用。在整车控制系统中，包括整车控制器、电机控制器、电池管理系统和车载仪表。整车控制器通过采集电机及电池状态、加速踏板信号、制动踏板信号和档位信号等驾驶信息，同时接收can总线上电机控制器和电池管理系统系统发出的数据，并结合整车控制策略对这些信息进行分析和判断，提取司机的驾驶意图和车辆运行状态信息，最后通过can总线发出指令来控制各部件控制器的工作，保证车辆的正常行驶。
84.本实施例中的车辆负载200，即可以为电机控制器、继电器、车载仪表以及电池管理系统等。
85.在对整车控制器进行电性能测试时，整车电源300通过线束为整车控制器供电。首先让整车控制器正常工作，驱动负载。例如，整车控制器采集到制动踏板信号，结合整车控制策略对该信号做出分析和判断，提取到司机的驾驶意图是减速。整车控制器通过车载控制器的引脚101输出电流，对电机控制器输出转矩指令，控制驱动电机控制变速器，实现车
辆的减速。电流检测装置103检测到车载控制器的引脚101输出的电流，并将电流对应的信号发送至微控制器104。微控制器104根据信号确定电流大小，控制控制第一电流路径105或者第二电流路径106导通。即当根据信号确定电流大于预设值时，控制第一开关107导通，电流流经第一电流通道108；在确定电流小于预设值时，控制第二开关109导通，电流流经第二电流通道110。总线收发器102接受到第一电流通道108或者第二电流通道110输入的电流，将线路中的电流转换成lin报文、can报文或者以太网报文并将其通过总线发送给总线监控设备400。使用总线监控设备400如canoe等等总线分析软件分析电流及电压波形的变化。
86.在本实施例中，在车辆负载200、整车电源300以及车载控制器100形成回路之后，电流流经车载控制器的引脚101之后，进入电流检测装置103检测电流大小后，将信号发送至微控制器104，微控制器104根据电流大小控制第一开关107或者第二开关109打开，使得电流通过第一电流通道108或者第二电流通道110。电流进入总线收发器102，由总线收发器102转化为符合总线格式的报文，流经车载控制器的引脚101进入发送到总线上。最后实用总线监控设备400对电流或者电压进行监控分析。
87.可选地，第一开关107为第一继电器，第二开关109为第二继电器。
88.可选地，第一电流通道108包括第一电阻112和第一铜箔113、第二电流通道110包括第二电阻114和第二铜箔115，第一铜箔113和第二铜箔115用于传到电流，第一铜箔113的宽度大于第二铜箔115的宽度。
89.本实施例中的第一电阻112和第二电阻114为采样电阻，原理为采取电路中的电压根据欧姆定律获得电路中的电流。
90.可选地，电流检测装置103为电流传感器。
91.本实施例提供的基于车辆的电性能测试系统，在上述实施例的基础上通过在车载控制器内增加电流检测装置、微控制器、第一电流路径以及第二电流路径，使得该系统可以根据电流的大小选择电流路径，确保了器件量程与电流的匹配，使得系统精度保持在合理范围内。
92.图3为本实用新型提供的基于车辆的电性能测试系统的结构示意图三。如图3所示，本实施例在上述实施例的基础上，车载控制器100还包括：公共通道111。公共通道111分别与第一电流通道108、第二电流通道110和总线收发器102连接。
93.本实施例中的公共通道111，可以为高边驱动电路。高边驱动是指通过直接在用电器或者驱动装置前通过在电源线闭合开关来实现驱动装置的使能。在汽车中，由于接地的金属板无处不在，因此短地故障比短电源故障更容易发生。对于高边驱动，短地故障的发生将不会使能负载。采用高边驱动电路对于当发生车祸或系统失效的情况是非常有利的。
94.本实施例中，与上述实施例相同的部分不在赘述，公共通道111用于接收将第一电流通道108或者第二电流通道110流出的电流，并使电流进入总线收发器102，使系统在应对故障状况的响应更为合理。
95.本实施例提供的基于车辆的电性能测试系统，在上述实施例的基础上通过在车载控制器内增加公共通道，使得进入的总线收发器的电流只流经一个接口，同时提升系统在应对故障状况的安全性。
96.图4为本实用新型提供的基于车辆的电性能测试系统的结构示意图四。如图4所示，本实施例在上述实施例的基础上，系统还包括保险丝500和短路引线，保险丝500分别与
整车电源300和车辆负载200连接，短路引线用于对车辆负载200进行短路。
97.系统还包括显示设备600，显示设备700与总线监控设备400连接；
98.显示设备600用于显示总线监控设备400生成的电流和/或电压变化曲线。
99.本实施例中，为了测试保险丝500在线路短路时的性能，进行短路测试。在车辆负载200、整车电源300、保险丝500以及车载控制器100形成回路之后，连接使用短路引线连接车辆负载200正负极，将车辆负载200短路。此时电流通过车载控制器的引脚101流入车载控制器100，经过总线收发器102将电流转换为符合总线格式的报文，发送至总线监控设备400。总线监控设备400将电流和/或电压变化曲线显示在显示设备600上，实现参数实时监测。
100.本实施例提供的基于车辆的电性能测试系统，在上述实施例的基础上通过在系统外增加保险丝、短路引线以及显示设备，使得系统具备了对车辆的短路测试的功能，且能通过显示器实时监测到测试的电流/电压数据，方便测试。
101.在本技术的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
102.需要说明的是，本技术实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示例子、例证或说明。本技术中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
103.在本技术的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
104.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
技术特征：
1.一种基于车辆的电性能测试系统，其特征在于，包括：车载控制器、车辆负载、总线监控设备以及整车电源；其中，所述车载控制器包括总线收发器，所述车载控制器的引脚分别与所述车辆负载和所述整车电源和所述总线收发器连接，所述总线收发器还与所述总线监控设备连接；所述总线收发器用于将所述车载控制器的引脚输出的电流转化为报文，并发送至所述总线监控设备；所述总线监控设备用于根据所述报文生成电流和/或电压变化曲线。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载控制器还包括：电流检测装置、微控制器、第一电流路径、第二电流路径，所述第一电流路径中允许通过的电流大于所述第二电流路径中允许通过的电流；所述电流检测装置分别与所述微控制器、所述第一电流路径、所述第二电流路径连接，所述第一电流路径、所述第二电流路径还分别与所述总线收发器连接；所述电流检测装置用于检测所述车载控制器的引脚输出的电流，并将所述电流对应的信号发送至所述微控制器；所述微控制器用于在根据所述信号确定电流大于预设值时，控制所述第一电流路径导通，在确定电流小于预设值时，控制所述第二电流路径导通。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一电流路径包括第一开关和第一电流通道，所述第二电流路径包括第二开关和第二电流通道；其中所述第一开关分别与所述电流检测装置、所述微控制器和所述第一电流通道连接；所述第二开关分别与所述电流检测装置、所述微控制器和所述第二电流通道连接；所述第一电流通道分别与所述第一开关和所述总线收发器连接，所述第二电流通道分别与所述第二开关和所述总线收发器连接；所述微控制器用于在根据所述信号确定电流大于预设值时，控制所述第一开关导通，在确定电流小于预设值时，控制所述第二开关导通。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一开关为第一继电器，所述第二开关为第二继电器。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述车载控制器还包括：公共通道；所述公共通道分别与所述第一电流通道、所述第二电流通道和所述总线收发器连接。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一电流通道包括第一电阻和第一铜箔、所述第二电流通道包括第二电阻和第二铜箔，所述第一铜箔和所述第二铜箔用于传到电流，所述第一铜箔的宽度大于所述第二铜箔的宽度。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括保险丝和短路引线，所述保险丝分别与所述整车电源和所述车辆负载连接，所述短路引线用于对所述车辆负载进行短路。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载控制器为车身控制模块bcm、整车控制器vcu、智能保险盒中的一个。9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电流检测装置为电流传感器。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括显示设备，所述显示设备与所述总线监控设备连接；
所述显示设备用于显示所述总线监控设备生成的所述电流和/或电压变化曲线。
技术总结
本实用新型实施例提供一种基于车辆的电性能测试系统，包括：车载控制器、车辆负载、总线监控设备以及整车电源；车载控制器包括总线收发器，车载控制器的引脚分别与车辆负载和整车电源和总线收发器连接，总线收发器还与总线监控设备连接；总线收发器用于将车载控制器的引脚输出的电流转化为报文，并发送至总线监控设备；总线监控设备用于根据所述报文生成电流和/或电压变化曲线。本实施例解决了测试时需要破坏导线连接外部设备的问题，并且节省了调试软件与测试模块进行匹配的时间，降低测试成本。本。本。
