东方中科自主研发的高压系统核心技术研究试验台架，用于新能源汽车高压部件先进技术的研究与测试，该测试台架既可以实现高压系统的集成测试，同时支持部件级测试，在零部件装车前完成零部件及系统级功能测试、零部件及系统级效率测试、系统级上下电功能逻辑测试，交直流充电功能逻辑（国标）测试、系统诊断功能测试等；实现高压系统全面深入的功能测试、故障测试及自动化测试，并辅助工程师对测试结果分析验证、故障再现，提高测试验证及分析的手段。
东方中科整合研发团队、测试团队、试验团队的资源，可以针对用户特殊测试要求实现开放性的综合测控软硬件平台架构，为用户自主测试流程做深度定制开发。上周，东方中科的新能源高压系统测试总工程师余正虎在《2022年新能源汽车800V高压系统网络研讨会》与大家分享讨论了《“三高”下高压系统测试技术的挑战与突破》，欢迎读者扫描下方二维码观看回放，或填写会后问卷获取几位演讲嘉宾的PPT，我们将通过邮件发送至您的邮箱，欢迎您可以随时联系我们获取更多信息！
| 一、汽车高压系统集成测试系统背景 二、汽车高压系统集成测试系统特点 三、汽车高压系统集成测试系统组成 四、汽车高压系统集成测试测试能力 相关资料：新能源汽车高压系统集成测试系统 |
一、测试系统背景
近年来，随着新能源汽车的大规模推广应用，新能源汽车控制系统及零部件的开发与测试技术也得到了快速发展，但同时，市场竞争也越来越激烈，消费者对新能源汽车的驾乘感受及安全要求也越来越高。整车控制系统、电机系统及电池系统等高压系统相关部件，作为新能源汽车的核心部件系统，其产品质量将直接决定了整车的安全性。因此，整车高压系统的开发及集成测试将是新能源整车开发过程中至关重要的环节。
二、系统特点
- 先进性：系统要求高起点、高安全性、高可靠性，兼顾国内外市场需要，具备升级能力，使该系统在相当长的时间内仍能够保持先进地位；
- 灵活性：系统具有充分的可靠性、灵活性及扩展性。不仅能满足后续功能扩展的需求，同时尽可能考虑到法规和行业规范不断提高的要求与变化；
- 平台化：系统测试设备和开发工具充分考虑平台化的要求，采用模块化设计，方便扩展和移植。
- 既实现高压系统的集成测试，同时支持部件级测试；
- 可实现自动化测试、并生成测试报告，重复性强；
- 通过整车仿真系统实现所有测试设备的统一协调管理，便于测试方案实施和数据的统一管理；
- 基于标准可配置的开放平台，相比于其他系统更适用于实现用户自定义方案；
- 系统中软硬件设备采用模块化设计，集成度高、扩展性好，便于维修及更换。
三、系统组成
- 整车仿真系统模拟驾驶员的操作信号给VCU，VCU计算当前工况下需要的需求扭矩通过CAN总线发送给MCU控制电机输出相应的扭矩，同时整车仿真系统根据整车参数及当前环境因素计算电机可以达到的转速，通过网线或CAN信号发送给测功机台架控制系统控制测功机加载负载转速，从而模拟整车的运行状态；
- 真实电池包在BMS的控制下或电池模拟器电源给电机系统、AC/PTC系统、OBC/DC-DC系统供电或吸收回馈的能量；
- PDU是整车高压系统电源流动的分配中枢；
- 功率分析仪负责采集电机控制器相关的电压电流信号，分析电机控制器的转换效率；
- 双向交流电网模拟器和交流充电桩模拟器配合实现交流充电过程的模拟，测试OBC/DC-DC、PDU、动力电池在交流充电过程中的相关特性和控制逻辑；
- 双向低压直流电源模拟低压蓄电池的特性和充放电情况下低压用电设备的耗电情况。
- 电池模拟器电源和直流充电桩模拟器配合实现直流充电过程模拟，测试PDU、动力电池在直流充电过程中的相关特性和控制逻辑；
- 测功机和测功机控制系统用于测试电机和电机控制器的相关功能性能特性；
- 电机模拟器用于没有真实电机时，测试电机控制器的相关功能性能特性；
- 通过高低压分线箱可进行测试设备和真实部件的切换，实现独立部件测试和联合部件测试，所有设备的接口都会接入整车仿真系统，在进行联合测试和独立测试时，整车仿真根据不同的测试内容控制不同的测试设备，实现测试目的。
- 水冷机用于带走被测件的热量和进行冷却水故障模拟，分成电池包水冷机和电机&电机控制器、OBC&DC-DC的水冷机。
- 温箱用于提供被测件的环境条件模拟。使被测件在不同的环境条件下进行功能性能测试。
四、测试能力
1、测试产品的参数如下：
| 测试对象 | 功率 | 输入电压 | 输出电压 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 电池 | 150kWh | 100-1000V | 100-1000V | |
| 电机 | 150kW×2 | / | / | 双电机 |
| 电机控制器 | 150kW×2 | 100-1000V | / | |
| OBC | 3.3kW，6.6kW，11.7kW，22kW | 220V/380V | 100-1000V | |
| DC-DC | 5kW | 100-1000V | 0-50V | |
| PDU | 100-1000V | 100-1000V |
2、系统测试内容参考文件：
- 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；
- GB/T 31486-2015 电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法；
- GB/T 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法；
- QC/T 895-2011 电动汽车用传导式车载充电机；
- GB/T 24347-2009 电动汽车DC/DC变换器；
- GB T 18487.1-2015 电动汽车传导充电系统 第1部分：通用要求；
- GBT20234.1-2015电动汽车传导充电用连接装置 第1部分：通用要求；
- GBT20234.2-2015电动汽车传导充电用连接装置 第2部分：交流充电接口；
- GB/T 18384.2-2015电动汽车 安全要求 第2部分：操作安全和故障防护；
- GB/T 27930 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议；
- GB/T 34658 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性测试；
- ISO 16750-4-2010 汽车电气、电子组件系统可靠性试验方法及要求第4部分：气候负荷；
- 各类企标……。
3、系统测试用例举例：
| 实现电机、电机控制器（MCU）、电池包&BMS、VCU、PDU、DCDC、OBC、AC、PTC等高压部件的系统级集成功能逻辑测试 | |
| 系统级高压上下电功能逻辑测试 | 系统级诊断功能测试 |
| 电驱动系统性能测试 | 失效模式及故障分析 |
| 800V平台系统集成功能测试 | 零部件及系统效率测试 |
| 支持MCU及电机独立测试 | 支持OBC和DCDC独立功能测试 |
| 支持VCU独立测试 | 支持空调压缩机高压上电及启动测试 |
| 支持PTC高压上电及启动测试 | 支持PDU及高压线束安规相关测试 |
| 支持高压安全测试 | 支持国标交直流充电功能逻辑测试 |
| 实现测试系统集成控制和管理 | 通过仿真模型，模拟车辆运各种运行工况 |
| OBC、DCDC、PDU等总共测试用例大于200条 | |
4、测控软件系统
软件系统由试验管理软件和自动化测试软件组成，实现试验管理、故障注入、测试用例编辑及自动化测试等功能。
试验管理软件：
基于NI VeriStand软件开发，实现系统配置管理和测试管理。
试验管理软件主要功能示意图
试验管理软件具有以下功能：
- 实现对系统、硬件、模型进行统一管理和配置功能；
- 硬件配置管理；
- 仿真模型导入及配置功能；
- 实现仿真模型与硬件资源的映射、保存及修改功能；
- 可以为多个模型分别指定运算的CPU;
- 可以以拖放方式建立试验监控界面；
- 可以在线实时监控和修改仿真模型中的参数;
- 能够集成CAN、LIN等通讯数据库，支持CAN、LIN、FlexRay总线通信功能；
- 实现故障注入管理功能;
- 可直接在界面上配置HiL硬件系统参数，模拟各种不同驾驶员操作、试验环境和驾驶工况
- 可编辑和调用测试序列，实现自动化测试
- 可根据客户需求定制测试报告内容，自动导出测试报告；
- 软件操作便捷，界面可视化；
- 报警功能：用户可设置报警参数，以提醒用户通道中的某个值超限。报警也可触发某个流程工作；
- 流程管理功能：用户可在试验管理软件上配置流程，以执行一系列动作。可以在启动时执行流程，或者通过报警或其他流程触发该流程；
- 数据共享网络：用户可增加反射内存网络，实现系统互联。
- 系统初始化：如果有多个实时目标机，用户可使用该功能设置目标机的部署顺序，对目标机进行重启设置。
自动化测试软件:
基于NI TestStand软件开发。TestStand是一款可立即执行的测试管理软件，它可以帮助用户更快地开发自动测试和验证系统。
自动化测试软件界面截图
自动化测试软件主要包括两大部分的功能。一方面是编写并执行测试用例。另外，可以调用其他语言编写的测试模型，集成使用其他语言编写的测试用例。自动化测试软件主要功能包括：
- 可视化测试序列编辑环境
- 测试管理功能
- 测试执行
- 多线程并行测试
- 用户管理
- 测试报告管理
- 可自定义的操作员界面
- 源代码控制整合
- 数据库记录
自动化测试软件测试序列编辑界面
