基于虚拟仪器技术的新能源汽车检测装置设计①.docx

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基于虚拟仪器技术的新能源汽车检测装置设计①

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［关??键?词］?硬件；软件；新能源汽车

［］?U469.7?????????［文献标志码］?A??????????［］?2096-0603（2019）23-0104-02

当前新能源汽车之一的电动汽车逐步兴起并渐渐占据越来越多的市场份额，对其故障检测与诊断设备的需求也随之产生。本文为设计一种能满足大部分电动汽车的基础电气项目的检测需要的设备。通过电压、电流采集电路测量CAN总线以及传感器信号，使用LabView软件进行记录和处理。本系统可对车辆传感器、各类开关信号、总线网络信号、执行器波形进行测量。针对一些故障、元件需要使用激励测量响应从而才能判断、检测的特点，系统还设计具备信号发生功能。可以根据不同电动汽车电路编写故障分析程序，使用子VI的方式调用，增强系统的普遍适用性

一、硬件设计

本系统对车辆信息、故障的判断依据为CAN总线信号以及对各个开关、传感器及负载的电流、电压信号的检测。硬件系统整体结构和各测量接线方法如图1中A系统硬件结构示意图所示，其中电动汽车的电流、电压或总线信号通过电流电压转换，引入数据采集电路。

（一）CAN总线信号的测量

因车辆CAN总线的定义与使用方式因品牌各异，所以一般的故障判断步骤为CAN总线的电阻測量—终端电阻测量—电压测量与示波器形式的测量。对CAN总线的终端电阻进行测量时应先断开电瓶并经过规定时间的放电后再测量。测量必须在CAN总线的末端各连接一个120Ω的电阻（具体数值取决于各个不同车型）后进行测量，电路如图1中B所示。总线电压波形的测量如图1中C所示，可以分别测量两线的波形，电路如图1中C所示。根据测量的结果可以初步判断故障原因。

（二）电瓶电压测量

使用表笔或AD4和GND端对电瓶电压进行测量，测量电压最高可达400V。如直接测量数值，则不需打开程序，从面板读取数据。如需测量结果采集入程序，需打开程序按提示进行，电路如图1中D电压测量所示。

（三）传感器检测

传感器的检测主要为返回波形的检测。根据传感器种类的不同，连接时需要注意电流方法。电源使用输出口的5Vout（可在程序后面板设置为12V输出）与GND端，输入接入AD3端。

（四）开关元件检测

开关元件的检测使用的是IN1~IN6与OUT1到OUT6，连接方法如图1所示。在程序中打开输出，下方LED显示点亮则该开关的状态正常，否则需要更换。

二、LabView测量软件设置

（一）板卡驱动安装

PC端的测量环境需要进行设定。首先需要安装驱动，因采集电路为自制故无通用驱动，需要安装自编的驱动程序，在系统的设备管理器中找到设备，如图2中A所示。

（二）加载库文件调用硬件

在VB中编写制作dll文件，如图2所示。在使用时建议将dll文件放到程序源文件目录中。在LabView中即能正确调用dll中编写的函数，如图3所示。

（三）软件界面及程序

软件界面与程序框图如图3所示，软件界面分为使用说明、步骤123以及I/O测试部分。使用说明是让用户了解测试过程，需要点击确定方可继续测量。步骤1、2、3分别测量电瓶电压、CAN总线及传感器电压。I/O测试部分为开关测试界面。

（四）测量结果显示

在系统制作完成后，对总线及开关装置进行了测试，测试结果如图3所示，结果证明系统对电压、总系信号以及传感器测量都是有效的。

三、结语

随着新能源汽车的不断发展，车辆维修的需求也在增长。基于LabView制作的这种通用的检测工具，精度较高，使用电脑即可实现多种信号，多个信号的测量，必然可以得到学校、维修行业的广泛使用。根据不同车型可进行深度开发，将会有很好的应用前景。

参考文献：

［1］陈杨，刘曙生，龙志强.基于CAN总线的数据通信系统研究［J］.测控技术，2000（10）：53-55.

［2］王建群，南金瑞，孙逢春，等.基于LabVIEW的数据采集系统的实现［J］.计算机工程与应用，2003（21）：122-125.

［3］宋亮.基于FPGA的多通道同步数据采集系统设计［D］.鞍山：辽宁科技大学，2016.

［4］穆慧敏，李惠玲，王鹏伟，等.基于DAQ及LabVIEW的数据采集平台研发［J］.山西地震，2017（4）：28-30.

编辑武生智

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-全文完-