一种电机性能测控管理平台

技术领域

本发明涉及电机自动化测控领域，尤其涉及一种电机性能测控管理平台。

背景技术

汽车行驶的特点是频繁地启动、加速、减速、停车等。在低速或爬坡时需要高转矩，在高速行驶时需要低转矩。电动机的转速范围应能满足汽车从零到最大行驶速度的要求，即要求电动机具有高的比功率和功率密度。电动汽车电动机应满足以下要求： 高电压、转速高、质量轻，电动机应具有较大的启动转矩和较大范围的调速性能，需要有4—5倍的过载，电动机应具有高的可控性、稳态精度、动态性能、高效率、低损耗等，对电机进行性能测控的项目多，数据复杂，多采用手动测试和人工记录，自动化程度低，效率低，严重影响了电机的测试与生产进度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电机性能测控管理平台。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电机性能测控管理平台，包括参数管理系统、数据库管理系统、通讯管理系统、性能试验系统和耐久试验系统；通过参数管理系统对测试参数采集、管理，为性能试验系统和耐久试验系统提供测试、控制参数，并将参数、测试数据存储于数据库管理系统；通讯管理系统通过总线将所有被测电机与管理平台连接，并对通讯设备进行管理；

所述参数管理系统用于对电机性能的各种试验的参数进行管理、采集和设置；

所述数据库管理系统用于对试验数据、参数数据、设备数据进行记录，并形成报表和曲线；

所述通讯管理系统用于对被测电机、以及集成设备进行控制、管理；

所述性能试验系统用于对被测电机进行堵转试验、负载试验、空载试验、安全接地试验、温升试验、负载特性试验、效率特性试验、驱动电机的空载损耗试验和稳态短路电流限值，并记录试验测得的数据，同时在测得的数据超过预设值时，发出报警；

所述耐久试验系统用于进行稳态循环加载耐久试验和自定义道路工控模拟试验，并记录试验测得的数据，同时在测得的数据超过预设值时，发出报警。

进一步的，所述参数管理系统包括测量参数模块、控制参数模块、紧急状态设定模块、工况控制条件模块、工况稳定判定模块，所述测量参数模块用于设置和采集测量参数，并可以根据实验需求进行单次采集、连续采集和平均采集，连续采集速率由用户自定义，同时，还支持多设备参数同时采集；

所述控制参数模块用于输入控制参数；

所述紧急状态设定模块包括报警参数预设单元和报警单元，用于设置参数报警阈值，若参数超过阈值，报警单元发出报警，每个参数可设置三级报警，每级报警可单独设置关联设备动作，包括报警灯闪烁、电停机、电源断电，设备动作先后顺序、动作时间可由用户自定义；

所述工况控制条件模块对被测对象和测功机进行自定义工况的同步实时联动控制，可在软件中进行循环工况的设定，可控制被测对象工作于转速控制或转矩控制模式，两种模式之间可无扰动切换，每步工况可同时设定的参数包括每步测试时间、循环次数、转速、转矩、被测电机的直流母线电压、冷却液进口温度、转速的升降斜率、转矩的升降斜率，并可进行循环嵌套控制，同时可以导出工况程序文件和导入工况程序文件以便快速设置工况参数；

所述工况稳定判定模块为用户提供数据自定义逻辑计算，用户可根据需求自定义公式，工况稳定判断模块根据公式对各个参数进行运算，并将数据以及试验结果以图表的形式显示出来，方便对工况是否稳定进行判断。

进一步的，所述数据库管理系统对各个数据进行存储，并将数据通过分类器存入对应数据库，方便用户后期分析故障；数据库包括数据记录库、历史数据库、故障数据库、中心数据库、报表及曲线数据库、工况数据库。

进一步的，所述通讯管理系统通过总线将被测电机和平台外围设备连接，并对外围设备进行管理，外围设备包括CANBUS分析仪、串行通信接口、DBC模块、通用串行总线、PCI/ISA总线和网路服务器。

进一步的，所述DBC模块将不同的电机协议转换为DBC文件，通过调用DBC文件中存储的多种供用户选择的电机协议以及电机协议中支持的校验算法，平台动态加载即可识别电机进行试验，提高电机测试效率；所述校验算法包括计算算法、和校验算法、CRC校验算法。

进一步的，所述耐久试验系统用于对被测电机进行稳态循环加载耐久试验，包括手动控制模式和无人值守模式，所述无人值守模式在不用人工干预的情况下，不仅能自动完成所有的试验过程，并且能在试验过程中针对各种突发意外情况作出正确的判断、给出正确的处理动作，并能记录下当时的情况，以便试验后进行分析。

进一步的，还包括多台联网控制模块，所述多台联网控制模块用以太网和网络服务器将所有测控平台连接组成一个网络测试环境，通过网路服务器了解整个试验场内所有的测控平台的工作情况，并集中进行数据处理。

进一步的，还包括道路工控模拟模块，所述道路工控模拟模块具有道路模拟功能，模拟参数和模拟算法由用户自定义，模拟输出设备由用户根据配置设备自主选择，支持全轴或半轴输出。

本发明的有益效果：通过采用功能模块、驱动接口、设备驱动模块化设计，提供可视化电机测控界面，支持同时测控多个电机；同时可以提供模拟道路试验、DBC解析电机协议，提高了电机测试效率。

附图说明

图1是本发明的功能原理框图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

本实施例中，如图1所示，一种电机性能测控管理平台，包括参数管理系统、数据库管理系统、通讯管理系统、性能试验系统和耐久试验系统；通过参数管理系统对测试参数采集、管理，为性能试验系统和耐久试验系统提供测试、控制参数，并将参数、测试数据存储于数据库管理系统；通讯管理系统通过总线将所有被测电机与管理平台连接，并对通讯设备进行管理；

所述参数管理系统用于创建用于标识被测对象的试验参数信息（包括委托单编号、样品名称、电机型号、电机编号、控制器型号、控制器编号、试验日期、试验地点等），试验参数信息同时保存在试验过程数据的存储文件中；被测对象的试验参数信息和试验过程数据的存储文件采用数据库进行管理，支持试验数据的远程备份与管理；

所述数据库管理系统用于对试验数据、参数数据、设备数据进行记录，并形成报表和曲线；

所述通讯管理系统用于对被测电机、以及集成设备进行控制、管理；

所述性能试验系统用于对被测电机进行堵转试验、负载试验、空载试验、安全接地试验、温升试验、负载特性试验、效率特性试验、驱动电机的空载损耗试验和稳态短路电流限值，并记录试验测得的数据，同时在测得的数据超过预设值时，发出报警；

所述耐久试验系统用于进行稳态循环加载耐久试验和自定义道路工控模拟试验，并记录试验测得的数据，同时在测得的数据超过预设值时，发出报警。

其中，所述参数管理系统包括测量参数模块、控制参数模块、紧急状态设定模块、工况控制条件模块、工况稳定判定模块，所述测量参数模块用于设置和采集测量参数，并可以根据实验需求进行单次采集、连续采集和平均采集，连续采集速率由用户自定义，同时，还支持多设备参数同时采集，自定义数据记录通道，支持记录数据通道1000个以上；也可支持指定设备的快采，采集频率由设备的采集频率决定。

所述控制参数模块用于输入控制参数；

所述紧急状态设定模块包括报警参数预设单元和报警单元，用于设置参数报警阈值，若参数超过阈值，报警单元发出报警，每个参数可设置三级报警，每级报警可单独设置关联设备动作，包括报警灯闪烁、电停机、电源断电，设备动作先后顺序、动作时间可由用户自定义；

所述工况控制条件模块对被测对象和测功机进行自定义工况的同步实时联动控制，可在软件中进行循环工况的设定，可控制被测对象工作于转速控制或转矩控制模式，两种模式之间可无扰动切换，每步工况可同时设定的参数包括每步测试时间、循环次数、转速、转矩、被测电机的直流母线电压、冷却液进口温度、转速的升降斜率、转矩的升降斜率，并可进行循环嵌套控制，支持程序文件导出和导入功能；

所述工况稳定判定模块为任意设定试验步数，试验工况点，可自定义控制通道,可自定义各种屏幕显示数据及试验结果的方式，如柱状图（水平，垂直），X-Y 坐标图，模拟仪表显示，数字量显示等，自动监控试验过程,实时显示试验结果和过程变化。

其中，所述数据库管理系统对各个数据进行存储，并将数据通过分类器存入对应数据库，方便用户后期分析故障；数据库包括数据记录库、历史数据库、故障数据库、中心数据库、报表及曲线数据库、工况数据库。

其中，所述通讯管理系统通过总线将被测电机和平台外围设备连接，并对外围设备进行管理，外围设备包括CANBUS分析仪、串行通信接口、DBC模块、通用串行总线、PCI/ISA总线和网路服务器。

其中，所述DBC模块将不同的电机协议转换为DBC文件，实际测试中，用户可能遇到各种各样的电机can协议，该模块正是为此而生；不同的电机协议转换为DBC文件，软件动态加载即可识别电机做实验，大大的提高了电机测试效率。该模块支持电机协议中的常见校验算法（计数，和校验，CRC校验（特殊的需提供算法）），动态上传电机协议中的数据（用户自己选择）到主框架，支持标准帧、扩展帧，自定义绑定电机控制模式（扭矩、转速）输出；支持多个电机同时在线。

其中，所述耐久试验系统用于对被测电机进行稳态循环加载耐久试验，包括手动控制模式和无人值守模式，所述无人值守模式在不用人工干预的情况下，不仅能自动完成所有的试验过程，并且能在试验过程中针对各种突发意外情况作出正确的判断、给出正确的处理动作，并能记录下当时的情况，以便试验后进行分析。

其中，还包括多台联网控制模块，所述多台联网控制模块用以太网和网络服务器将所有测控平台连接组成一个网络测试环境，通过网路服务器了解整个试验场内所有的测控平台的工作情况，并集中进行数据处理。

其中，还包括道路工控模拟模块，所述道路工控模拟模块具有道路模拟功能，模拟参数和模拟算法由用户自定义，模拟输出设备由用户根据配置设备自主选择，支持全轴或半轴输出；用户输入车辆的相关参数，系统即可进行道路负载模拟功能，包括加速、减速、爬坡、风阻等参数模拟功能，系统必须具备比较高的动态响应速度，系统动态响应时间优于10ms（指令发送到变频器响应），并动空载动态响应时间计算说明。

其中，所有设备在系统中都是独立管理的，与其他设备以及其他模块完全独立工作，系统不仅能实时知道每个设备的连通情况，也能知道每个设备中每个通道的数据信号，这极大地方便了系统的调试，也方便使用者对统的整体工作情况的掌握。

其中，ASAM3协议是IEEE关于控制系统之间进行数据交换的标准协议，通过它，可以实现与其他控制系统的协调，把不同功能的系统结合在一起，如DJ4000通过ASAM3协议可以与行业内通过CAN来完成电机控制器的控制，则完成台架的控制和管理。

其中，可通过以太网或其它通信模式集成功率分析仪、电池模拟器、温控系统、环境仓等设备，软件界面显示所有集成设备的所有测试数据，保证所有数据的同步性；同时能在软件操作界面进行远程控制被集成的设备。

其中，平台具备3级报警功能，可设定3级报警限值，支持任意参数的三级报警(声光/保护/紧急停车)、任意参数报警时可关联两路其它参数；同时具备紧急停车自动触发数据记录功能，记录从报警到紧急停车瞬间的所有试验数据。

其中，在被试件损坏、设备异常、出现影响安全工况时（如转速波动过大、载荷波动过大、温度波动过大、异常振动等），具有安全保护功能，并能够报警和自动停机，记录停机时的状态及试验时间内的试验参数，并显示故障原因。

在本实施例中，用户可自定义显示风格，并根据实际需求定义单屏显示和双屏显示，同时支持测控多设备，其控制方式有手动控制模式和自动控制模式。

本发明通过采用功能模块、驱动接口、设备驱动模块化设计，提供可视化电机测控界面，支持同时测控多个电机；同时可以提供模拟道路试验、DBC解析电机协议，提高电机测试效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。