专利名称：一种车载发电机抛负载测试方法、系统及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术，尤其涉及一种车载发电机抛负载测试方法、系统及装置。
背景技术：
随着电子技术与机械技术的不断交叉、融合，使得工程机械向着高性能、自动化和智能化方向发展，同时，也带来了大量电磁干扰问题。
发电机抛负载瞬态现象是由发电机在突然情况下断开负载或减小负载后引起的， 根据GB/T 21437. 2，ISO 7637. 2两项标准，其属于电磁兼容(EMC)范畴。
如图1所示，蓄电池为启动机M、控制模块和车载电子设备等车载设备供电，控制模块控制启动机M和发电机MG工作，发电机MG在给蓄电池充电的过程中，如果线路AB断开，则作为车载发电机充电负载的蓄电池被断开，此时抛负载发生。在抛负载发生时，发电机输出电流急剧减小，致使发电机电枢绕组中产生瞬间过电压，该过电压的峰值可达额定供电电压的5-10倍，当该过电压作用于车载电子设备时，可能导致车载电子设备功能失效 (缺陷或损坏)。
为了防止电子设备损坏，需要使得电子设备具有一定的抗扰性能，能够承受所对应的发电机的抛负载瞬态现象。为了较直接的对电子设备的抗扰性能进行测试，则需要获得发电机充电过程中抛负载发生时的典型电压波形，进而模拟抛负载过程对电子设备进行测试。发明内容
本发明实施例提供一种车载发电机抛负载测试方法、系统及装置，以实现对车载发电机抛负载电压的测试。
—种车载发电机抛负载测试系统，包括车载发电机、车载发电机充电负载、特征元件、电压记录单元和供电单元，其中
所述特征元件，代替车载电子设备与所述车载发电机充电负载并联后的电路连接所述车载发电机的电源线；
所述电压记录单元，用于在车载发电机充电负载支路断开后，记录所述特征元件两端电压，所述特征元件的阻抗根据车载电子设备的阻抗设置；
所述供电单元，用于代替所述车载发电机充电负载为车载设备供电。
一种车载发电机抛负载测试装置，包括
控制单元，用于确定达到抛负载测试条件时，断开车载发电机充电负载；
记录单元，用于记录特征元件两端电压，所述特征元件在进行抛负载测试时，代替车载电子设备与所述车载发电机充电负载所在的支路并联，所述特征元件的阻抗根据车载电子设备的阻抗设置。
一种车载发电机抛负载测试方法，包括
确定达到抛负载测试条件时，断开车载发电机充电负载；
记录特征元件两端电压，所述特征元件在进行抛负载测试时代替车载电子设备与所述车载发电机充电负载所在的支路并联，所述特征元件的阻抗根据车载电子设备的阻抗设置。
本发明实施例提供一种车载发电机抛负载测试方法、系统及装置，由特征元件来代替车载电子设备与所述车载发电机充电负载所在的支路并联进行车载发电机抛负载测试，获得在抛负载发生时特征元件两端电压，同时避免了在进行抛负载电压测试时损坏车载电子设备，并可以对抛负载电压进行波形分析，获取抛负载电压特性。为车载电子设备抗扰性能测试提供参考依据，有利于工程机械产品电磁兼容标准的形成。


图1为现有技术中车载发电机充电电路结构示意图2为本发明实施例提供的车载发电机抛负载测试方法流程图3为本发明实施例提供的车载发电机抛负载测试系统结构示意图4为本发明实施例提供的一种较佳的车载发电机抛负载测试系统结构示意图5为本发明实施例提供的较佳的车载发电机抛负载测试方法流程图6为本发明实施例提供的车载发电机抛负载测试装置结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种车载发电机抛负载测试方法、系统及装置，由特征元件来代替车载电子设备与车载发电机充电负载所在的支路并联进行车载发电机抛负载测试，获得在抛负载发生时特征元件两端电压，同时避免了在进行抛负载电压测试时损坏车载电子设备，并可以对抛负载电压进行波形分析，获取抛负载电压特性。为车载电子设备抗扰性能测试提供参考依据，有利于工程机械产品电磁兼容标准的形成。
如图2所示，本发明实施例提供的车载发电机抛负载测试方法包括
步骤S201、确定达到抛负载测试条件时，断开车载发电机充电负载；
步骤S202、记录特征元件两端电压，特征元件在进行抛负载测试时代替车载电子设备与车载发电机充电负载所在的支路并联，特征元件的阻抗根据车载电子设备的阻抗设置。
由于是由特征元件来代替车载电子设备与车载发电机充电负载所在的支路并联进行车载发电机抛负载测试的，所以在进行测试的过程中，可以获得在抛负载发生时特征元件两端电压，同时对车载电子设备不会构成伤害，在获得抛负载电压特征后，则可以进一步根据该抛负载电压来对车载电子设备进行改进。
下面结合具体的电路，对本发明实施例提供的车载发电机抛负载测试方法进行详细说明
如图3所示，该车载发电机抛负载测试系统中包括
车载发电机301、车载发电机充电负载302、用于代替车载电子设备305并与车载发电机充电负载302所在的支路并联的特征元件303、电压记录单元304和供电单元311， 其中
特征元件303，代替车载电子设备305与车载发电机充电负载302并联后的电路连接车载发电机的电源线；
所述电压记录单元304，用于在车载发电机充电负载302所在的支路断开后，记录特征元件303两端电压，该特征元件303的阻抗根据车载电子设备305的阻抗设置；
供电单元311，用于代替车载发电机充电负载为启动机、车载电子设备、控制模块等车载设备供电。
该供电单元311使用能够代替车载发电机充电负载302为车载设备供电的设备即可，例如，可以使用备用蓄电池。
如图4所示，为了在进行蓄电池充电时，减少不必要的发热损耗，可以在特征元件所在支路中进一步设置第一继电器306，用于控制特征元件所在支路的连通和断开。
在进行抛负载测试时，第一继电器306处于连通状态，特征元件303和第一继电器306所在的支路与车载发电机充电负载所在的支路并联，若在断开车载发电机充电负载 302前，确定特征元件303未与车载发电机充电负载302并联，则可以确定此时第一继电器 306处于断开状态，需要在断开车载发电机充电负载302前控制第一继电器306接通，将特征元件303接入车载发电机抛负载测试系统。
如图4所示，为了方便控制车载发电机充电负载302所在支路的连通和断开，以提高测试效率，则可以在车载发电机充电负载302支路中设置第二继电器307，用于控制车载发电机充电负载302所在支路的连通和断开。
在车载发电机充电负载302所在支路连通时，车载发电机充电负载302处于充电状态，在进行抛负载过程时，断开车载发电机充电负载302所在支路即可。
电压记录单元304可以使用具有电压采集、记录功能的设备实现，为了更加便于测试操作，如图4所示，本发明实施例提供的电压记录单元304中具体包括第一电压检测单元3041和采集处理单元3042，其中
第一电压检测单元3041用于获取特征元件303两端电压，并将所获取的电压信号传输至采集处理单元；
采集处理单元3042，用于对电压信号进行处理并存储，以便于后续对电压信号的进一步处理和分析。
如图4中所示的情况，由于特征元件303 —端接地，所以第一电压检测单元3041 可以具体为电压传感器，连接在特征元件303的另一端，进而获得特征元件303两端电压。
采集处理单元3042可以仅将模拟电压信号转换为数字信号后存储，也可以对转换后的数字信号进行噪声滤波等进一步处理后再进行存储。
在获得存储的电压信号后，可以对该电压信号进行波形分析，获得脉冲的上升时间、脉冲宽度等典型参数，以便于进一步使用。
在本发明实施例中，车载发电机充电负载302具体为蓄电池，当然，也适用于其它需要进行车载发电机充电的设备。
下面以蓄电池为例，对车载发电机抛负载测试方法进行详细说明
为了达到较佳的抛负载测试效果，需要尽量使得在抛负载时，电池处于稳定的充电状态，可以尽量使得每次测试时的抛负载测试条件一致，通常，抛负载测试条件可以设置为
蓄电池处于亏电状态，并且
蓄电池的充电时间达到设定时间范围，或者蓄电池的充电电流达到设定电流范围。
一般情况下，以蓄电池的充电电流为标准可以使得每次测试的测试条件更加接近，进而使得测试结果更加准确。
在具体实施时，可以通过电流检测单元监测蓄电池的充电电流；并当蓄电池的充电电流稳定在设定电流范围时，确定蓄电池的充电电流达到设定电流范围。其中，稳定在设定范围可以设置为充电电流持续在设定电流范围内的时间达到设定值，该范围设置在1秒以上均可满足要求。
此时，如图4所示，车载发电机抛负载测试系统中还包括
电流检测单元308，连接在车载发电机充电负载302所在支路中，用于监测蓄电池的充电电流。
为确定蓄电池是否处于亏电状态，可以在车载发电机充电负载302所在支路中设置第二电压检测单元309，用于检测蓄电池两端的电压。
在确定蓄电池是否处于亏电状态时，通过第二电压检测单元检测蓄电池的电压； 在蓄电池的电压值小于设定电压时，确定蓄电池处于亏电状态。
当然，确保蓄电池处于亏电状态的方式较多，例如，可以使用电量已经耗尽的蓄电池作为车载发电机充电负载；也可以通过用于释放或消耗蓄电池电量的电量泄放单元将所述蓄电池电量耗尽。
为了避免频繁更换蓄电池，同时便于消耗蓄电池的电量，如图4所示，本发明实施例提供的车载发电机抛负载测试系统中还包括
电量泄放单元310，与蓄电池并联连接，用于释放或消耗蓄电池电量。
为了便于控制该电量泄放单元310的接入和断开，该电量泄放单元310可具体包括
第三继电器3101，用于控制电量泄放单元310所在支路的断开和连通；
泄放电阻3102，用于消耗蓄电池电量。
此时，通过用于释放或消耗蓄电池电量的电量泄放单元310将所述蓄电池电量耗尽，具体为控制用于将电量泄放单元310连接在蓄电池两端的第三继电器3101连通；并在蓄电池电量的电压值小于设定电压时，控制第三继电器3101断开。
第一继电器306、第二继电器307以及第三继电器3101均可由控制单元(附图中未标示)来集中控制，控制单元可以根据第一电压检测单元3041、第二电压检测单元309和电流检测单元308的检测值来进行控制。例如，当通过第二电压检测单元309检测到蓄电池不是亏电状态时，即可控制第三继电器3101接通，当通过第二电压检测单元309检测到蓄电池为亏电状态时，则控制第三继电器3101断开，控制第二继电器307接通，开始为蓄电池充电，当通过电流检测单元308检测到充电电流达到设定范围时，即控制第一继电器306 接通，将特征元件303接入，再控制第二继电器307断开，模拟抛负载过程，同时控制电压记录单元304进行特征元件303两端电压的采集记录。
在记录抛负载电压时，可以将电压波形显示在显示设备上，以便于测试人员监测和控制，当然，操作人员也可以在记录抛负载电压后，随时查看所记录的抛负载电压波形。
下面结合图4和图5对抛负载测试的详细流程进行介绍，该流程包括
步骤S501、确定蓄电池是否处于亏电状态，如果否，执行步骤S502，如果是，执行步骤S503 ；
步骤S502、控制第三继电器接通，进行蓄电池放电，在放电结束后断开第三继电器，并执行步骤S501 ；
步骤S503、控制第二继电器接通，使得蓄电池作为车载发电机充电负载接入；
步骤S504、发动机启动，车载发电机为蓄电池充电；
步骤S505、通过电流检测单元检测充电电流是否达到设定范围，如果是，则执行步骤S506，否则继续执行步骤S505 ；
步骤S506、控制第一继电器接通，使得特征元件接入车载发电机抛负载测试系统；
步骤S507、控制第二继电器断开，模拟抛负载过程；
步骤S508、电压记录单元记录特征元件两端电压；
步骤S509、电压记录单元确定电压值是否稳定，如果是，执行步骤510，如果否，继续步骤S508 ；
步骤S510、电压记录单元停止特征元件两端电压的记录；
步骤S511、在显示设备上显示电压记录单元记录的电压波形；
步骤S512、确定是否需要开始下一次测试，如果是，执行步骤S513，否则，结束测试；
步骤S513、控制第一继电器、第二继电器和第三继电器断开，并执行步骤S501。
如图6所示，本发明实施例还对应于车载发电机抛负载测试方法提供一种车载发电机抛负载测试装置，该装置中包括
控制单元601，用于确定达到抛负载测试条件时，断开车载发电机充电负载；
记录单元602，用于记录特征元件两端电压，特征元件在进行抛负载测试时代替车载电子设备与车载发电机充电负载所在的支路并联，特征元件的阻抗根据车载电子设备的阻抗设置。
进一步，为了在进行蓄电池充电时，减少不必要的发热损耗，可以在特征元件所在支路中设置第一继电器，用于控制特征元件所在支路的连通和断开，此时，控制单元601还用于
在断开车载发电机充电负载前，当确定特征元件未接入车载发电机测试系统时， 控制第一继电器接通，将特征元件接入车载发电机测试系统，特征元件在进行抛负载测试时通过第一继电器接入车载发电机测试系统。
记录单元602具体用于
通过第一电压检测单元获取特征元件两端电压，并将所获取的电压信号传输至采集处理单元；
采集处理单元对电压信号进行处理并存储。
为了方便控制车载发电机充电负载所在支路的连通和断开，以提高测试效率，则可以在车载发电机充电负载支路中设置第二继电器，用于控制车载发电机充电负载所在支路的连通和断开。此时，控制单元601断开车载发电机充电负载，具体为
控制车载发电机充电负载所在支路上的第二继电器断开。
同样的，以车载发电机充电负载为蓄电池为例进行说明
控制单元601确定达到抛负载测试条件，具体包括
确定蓄电池处于亏电状态；
确定蓄电池的充电时间达到设定时间范围，或者确定蓄电池的充电电流达到设定电流范围。
控制单元601确定蓄电池的充电电流达到设定电流范围，具体包括
通过电流检测单元监测蓄电池的充电电流；
当蓄电池的充电电流稳定在设定电流范围时，确定蓄电池的充电电流达到设定电流范围。
控制单元601确定蓄电池处于亏电状态，具体包括
通过第二电压检测单元检测蓄电池的电压；
在蓄电池的电压值小于设定电压时，确定蓄电池处于亏电状态。
为了避免频繁更换蓄电池，同时便于消耗蓄电池的电量，可以设置电量泄放单元消耗蓄电池的电量，此时，控制单元601确定蓄电池处于亏电状态前，还包括
通过用于释放或消耗蓄电池电量的电量泄放单元将蓄电池电量耗尽。
控制单元601通过用于释放或消耗蓄电池电量的电量泄放单元将蓄电池电量耗尽，具体包括
控制用于将电量泄放单元连接在蓄电池两端的第三继电器连通；
在蓄电池电量的电压值小于设定电压时，控制第三继电器断开。
本发明实施例提供一种车载发电机抛负载测试方法、系统及装置，由特征元件来代替车载电子设备与所述车载发电机充电负载所在的支路并联进行车载发电机抛负载测试，获得在抛负载发生时特征元件两端电压，同时避免了在进行抛负载电压测试时损坏车载电子设备，并可以对抛负载电压进行波形分析，获取抛负载电压特性。为车载电子设备抗扰性能测试提供参考依据，有利于工程机械产品电磁兼容标准的形成。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种车载发电机抛负载测试系统，其特征在于，包括车载发电机、车载发电机充电负载、特征元件、电压记录单元和供电单元，其中所述特征元件，代替车载电子设备与所述车载发电机充电负载并联后的电路连接所述车载发电机的电源线；所述电压记录单元，用于在车载发电机充电负载支路断开后，记录所述特征元件两端电压，所述特征元件的阻抗根据车载电子设备的阻抗设置；所述供电单元，用于代替所述车载发电机充电负载为车载设备供电。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第一继电器，连接在特征元件所在支路中，用于控制所述特征元件所在支路的连通和断开。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第二继电器，连接在所述车载发电机充电负载支路中，用于控制所述车载发电机充电负载支路的连通和断开。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电压记录单元具体包括第一电压检测单元和采集处理单元，其中第一电压检测单元，用于获取所述特征元件两端电压，并将所获取的电压信号传输至所述采集处理单元；采集处理单元，用于对所述电压信号进行处理并存储。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载发电机充电负载具体为蓄电池； 所述系统中还包括电流检测单元，连接在所述车载发电机充电负载支路中，用于监测所述蓄电池的充电电流。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括 第二电压检测单元，用于检测所述蓄电池两端的电压。
7.如权利要求5或6所述的系统，其特征在于，还包括电量泄放单元，与所述蓄电池并联连接，用于释放或消耗蓄电池电量。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电量泄放单元具体包括 第三继电器，用于控制所述电量泄放单元所在支路的断开和连通； 泄放电阻，用于消耗蓄电池电量。
9.一种车载发电机抛负载测试装置，其特征在于，包括控制单元，用于确定达到抛负载测试条件时，断开车载发电机充电负载； 记录单元，用于记录特征元件两端电压，所述特征元件在进行抛负载测试时，代替车载电子设备与所述车载发电机充电负载所在的支路并联，所述特征元件的阻抗根据车载电子设备的阻抗设置。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制单元还用于在所述断开车载发电机充电负载前，当确定所述特征元件未代替车载电子设备与所述车载发电机充电负载所在的支路并联时，控制第一继电器接通，将所述特征元件代替车载电子设备与所述车载发电机充电负载所在的支路并联，所述特征元件在进行抛负载测试时通过第一继电器代替车载电子设备与所述车载发电机充电负载所在的支路并联。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述记录单元具体用于通过第一电压检测单元获取所述特征元件两端电压，并将所获取的电压信号传输至采集处理单元；所述采集处理单元对所述电压信号进行处理并存储。
12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制单元断开车载发电机充电负载， 具体为控制车载发电机充电负载所在支路上的第二继电器断开。
13.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述车载发电机充电负载具体为蓄电池；所述控制单元确定达到抛负载测试条件，具体包括 确定所述蓄电池处于亏电状态；确定所述蓄电池的充电时间达到设定时间范围，或者确定所述蓄电池的充电电流达到设定电流范围。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述控制单元确定蓄电池的充电电流达到设定电流范围，具体包括通过电流检测单元监测所述蓄电池的充电电流；当所述蓄电池的充电电流稳定在设定电流范围时，确定蓄电池的充电电流达到设定电流范围。
15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述控制单元确定所述蓄电池处于亏电状态，具体包括通过第二电压检测单元检测所述蓄电池的电压；在所述蓄电池的电压值小于设定电压时，确定所述蓄电池处于亏电状态。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述控制单元确定所述蓄电池处于亏电状态前，还包括通过用于释放或消耗蓄电池电量的电量泄放单元将所述蓄电池电量耗尽。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述控制单元通过用于释放或消耗蓄电池电量的电量泄放单元将所述蓄电池电量耗尽，具体包括控制用于将电量泄放单元连接在蓄电池两端的第三继电器连通； 在所述蓄电池电量的电压值小于设定电压时，控制所述第三继电器断开。
18.一种车载发电机抛负载测试方法，其特征在于，包括 确定达到抛负载测试条件时，断开车载发电机充电负载；记录特征元件两端电压，所述特征元件在进行抛负载测试时代替车载电子设备与所述车载发电机充电负载所在的支路并联，所述特征元件的阻抗根据车载电子设备的阻抗设置。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述车载发电机充电负载具体为蓄电池；所述确定达到抛负载测试条件，具体包括 确定所述蓄电池处于亏电状态；确定所述蓄电池的充电时间达到设定时间范围，或者确定所述蓄电池的充电电流达到设定电流范围。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述确定所述蓄电池处于亏电状态前，还包括使用电量已经耗尽的蓄电池作为车载发电机充电负载；或者通过用于释放或消耗蓄电池电量的电量泄放单元将所述蓄电池电量耗尽。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述通过用于释放或消耗蓄电池电量的电量泄放单元将所述蓄电池电量耗尽，具体包括控制用于将电量泄放单元连接在蓄电池两端的第三继电器连通； 在所述蓄电池电量的电压值小于设定电压时，控制所述第三继电器断开。
全文摘要
本发明公开了一种车载发电机抛负载测试方法、系统及装置，涉及工程机械技术，本发明实施例提供的技术方案中，由特征元件来代替车载电子设备与所述车载发电机充电负载所在的支路并联进行车载发电机抛负载测试，获得在抛负载发生时特征元件两端电压，同时也避免了在进行抛负载电压测试时损坏车载电子设备，并可以对抛负载电压进行波形分析，获取抛负载电压特性。为车载电子设备抗扰性能测试提供参考依据，有利于工程机械产品电磁兼容标准的形成。
文档编号G01R31/34GK102508163SQ201110382449
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者习可, 于晓颖, 兰征, 曾杨, 陈华 申请人:中联重科股份有限公司