一、系統架構組成
電機控制器是電動汽車的關鍵部件之一,其絕緣耐壓性能直接影響到控制器的設計可靠性與運行安全性,同時影響整車的正常工作。傳統的絕緣耐壓測試系統一般采取人工操作或半自動方式,在人力成本、測試效率、品質保障等方面存在一定的劣勢,包括不同型號控制器的測試兼容。基于上述因素,綜合提質增效、自動智能、測試兼容等要求開發的絕緣耐壓測試系統則顯得極其重要。
系統架構搭建是絕緣耐壓測試的設計關鍵。根據控制器的測試需求及智能化平臺化等技術發展趨勢,測試系統以控制中心為核心管控單元,同時包含電源管理、環境管控、產品識別、工裝調用與連接、絕緣耐壓測試、安全預警、數據分析與處理、故障診斷等功能單元。
與傳統測試系統相比,該系統既可滿足產品的自動裝載、拆卸、型號識別、測試、故障診斷及溫濕度管控等功能又可兼容多種型號、不同功能控制器的測試,并對測試數據進行統計分析。同時可完全脫離人工操作,在降本增效、質量提升平臺化應用等方面起到了重要作用。
二、硬件工作原理
控制中心:一方面采集測試艙內的溫濕度參數和產品信息,為測試工裝調用及指令輸入做鋪墊。另一方面采集 DUT (Device underTest,此處指電機控制器) 的試驗電壓絕緣電阻及漏電流等關鍵指標,以及測試系統的電壓、電流,經控制中心分析和處理后,進一步判定DUT的合格與否,同時控制測試程序與系統指令的后續執行及結論輸出。
環境管控單元:主要檢測與調節測試艙內的環境溫濕度通過配置小型溫濕度控制器,用于實現溫濕度的快速調節,同時通過專用探頭檢測艙內溫濕度并反饋至控制中心,從而實現對溫濕度的采集與管控。
產品識別及工裝調用 & 連接單元:產品識別單元通過圖像識別、激光測距等方式采集DUT的關鍵特征信息,同時與存儲庫內的產品特征進行對比分析,并將識別判定信號反饋回控制中心,進一步協助控制中心啟動工裝調用功能工裝調用 & 連接單元接收到控制指令后,首先啟動工裝調用功能,并核對接收到的產品信息與即將調用的工裝,判定無誤后則自動連接工裝,同時對連接可靠性進行判斷,確保測試程序的正常執行。
絕緣耐壓測試單元:提供DUT測試所需的高壓等信號,并通過軟件控制進行自動測試 ,同時采集DUT的耐電壓、漏電流、絕綠電阻等檢測數據,一方面傳遞至控制中心進行測試結果的判定,另一方面用于數據存儲與打印輸出等功能性應用。此單元具有過流、過壓、短路等保護措施,避免測試異常導致 DUT 或系統受損。
故障診斷單元:用于檢測和判定DUT外部接口及內部功能單元的異常。當控制中心檢測到DUT故障時,系統自動啟用故障診斷功能,同時反饋至工裝連接單元,進一步有序控制DUT外部各接口的通斷 ,從而排查和鎖定故障部位。
數據分析與處理單元:此單元包含兩大功能。一是測試數據的采集、存儲和傳輸,便于產品的可追溯性跟蹤及打印輸出等,具體包括產品、調用工裝及測試等關鍵指標。二是對不同型號的測試數據進行統計分析,其中正常測試數據主要為測試的后續優化提供參考作用,異常數據則用于產品設計改進及工藝提升。
安全預警單元:有效檢測高壓信號的上電與斷電狀態,同時預防測試過程中人手、異物等誤入,干擾測試或導致人員意外觸電。