電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置及其方法，主要由底盤測功機（1），無線測距部件（2），移動小車部件（3），電磁輻射測量部件（4），主機（5）和信息處理平臺（6）組成,所述信息處理平臺分別與無線測距部件、電磁輻射測量部件及移動小車部件連接，電磁輻射測量部件與測距信號接收器固連并安置于移動小車部件上的伸縮桿上，移動小車部件主要由小車主體、控制單元及伸縮桿組成，控制單元根據(jù)信息處理平臺的要求分別控制移動小車部件的運動、停止和伸縮桿的伸縮，測距信號接收器的坐標與電磁輻射測量部件的坐標相同。本發(fā)明的測量結(jié)果符合實際工況，功能多樣，能實現(xiàn)自動化、全方位測量且本發(fā)明的位置測量沒有累積誤差。
【專利說明】
電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電驅(qū)動汽車性能測試的裝置及方法，具體涉及電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于國家政策的支持和電動汽車具有低能耗、低污染等優(yōu)勢，電動汽車被認為是解決能源問題和環(huán)境問題的有效途徑之一，能實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。與傳統(tǒng)的汽車相比，電動汽車用到了更多的電氣電子設(shè)備。大規(guī)模電氣電子設(shè)備的應(yīng)用勢必帶來一個共性的問題，即電氣電子設(shè)備的電磁福射。電場和磁場的交互變化產(chǎn)生電磁波，電磁波向空中發(fā)射或泄露形成電磁輻射。電動汽車的發(fā)電機、驅(qū)動電機、大功率的逆變器件等都會產(chǎn)生電磁輻射。這些電磁輻射會影響電氣系統(tǒng)的正常運行，不但影響電動汽車的運行安全性，還影響其周圍的一些電氣設(shè)備的正常工作，甚至還影響人體健康。因此，電動汽車的電磁輻射測試是其性能評價中至關(guān)重要的內(nèi)容。
[0003]現(xiàn)在，包括國家標準在內(nèi)的各種標準法規(guī)中對汽車的電磁輻射測試方法絕大多數(shù)是針對傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車，如汽油車和柴油車，針對電動汽車的還很少。在測量方法上完全依照內(nèi)燃機汽車的工作特性而制定的測試方法已經(jīng)不適用于電動汽車的電磁輻射測量的要求。在電動汽車的電磁輻射測量方法方面，雖然有一些針對電磁兼容的測試裝置與方法，但是測試環(huán)境要求苛刻，與汽車實際運行環(huán)境差異較大，其設(shè)備笨重，電磁輻射測試十分不方便、工作量大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的目的在于，解決現(xiàn)有技術(shù)的對環(huán)境要求苛刻、設(shè)備笨重、工作量大等問題，提供一種電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置及方法，從電動汽車車外電磁輻射三維場的角度來全面評價一輛電動汽車的性能。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置及其方法，所述的電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置主要由底盤測功機，無線測距部件，移動小車部件，電磁輻射測量部件，主機和信息處理平臺組成，
所述信息處理平臺安裝于移動小車部件上，信息處理平臺分別與無線測距部件、電磁輻射測量部件及移動小車部件連接，所述的電磁輻射測量部件與測距信號接收器固連并安置于移動小車部件上的伸縮桿上，
所述的移動小車部件主要由小車主體、控制單元以及伸縮桿組成，信息處理平臺與控制單元連接，所述的控制單元根據(jù)信息處理平臺的要求分別控制移動小車部件的運動、停止和伸縮桿的伸縮，
所述測距信號接收器的坐標與電磁輻射測量部件的坐標相同，測距信號接收器、電磁輻射測量部件與伸縮桿的伸縮軸線分別有一水平距離。
[0006]進一步，所述的無線測距部件由測距信號發(fā)射器與測距信號接收器組成，所述的測距信號發(fā)射器至少有3個，分別由支撐桿支撐，并且與底盤測功機的相對位置固定。
[0007]進一步，所述的測距信號發(fā)射器為超聲波發(fā)射器件，所述的測距信號接收器為超聲波接收器件。
[0008]一種電動汽車車外電磁輻射的自動測量方法，包括如下步驟:
31、將電動汽車置于底盤測功機上，并使其以預(yù)定的狀態(tài)在底盤測功機上模擬道路工況進行運轉(zhuǎn)；
32、測距信號發(fā)射器向移動小車部件承載的測距信號接收器發(fā)射測距信號，測距信號接收器將距離信息傳至信息處理平臺，信息處理平臺計算出測距信號接收器的坐標并與主機設(shè)定的位置坐標比對，并不斷調(diào)整移動小車部件的位置，直至測得的測距信號接收器的坐標與設(shè)定坐標一致；
33、移動小車部件停止并關(guān)閉無線測距部件，開啟電磁輻射測量部件測量設(shè)定坐標位置的電磁輻射，然后將數(shù)據(jù)傳至信息處理平臺并保存下來，至此，設(shè)定坐標位置的電磁輻射測量完畢；
34、移動小車部件載著測距信號接收器和電磁輻射測量部件向主機設(shè)定的下一位置移動，重復(fù)步驟32、33，直至完成測量目標，最終將保存的數(shù)據(jù)輸入主機進行后續(xù)的分析。
[0009]進一步，步驟51中所述的底盤測功機置于開闊場地，并與測距信號發(fā)射器的相對位置固定。
[0010]進一步，步驟32中所述的測距信號發(fā)射器與測距信號接收器的系統(tǒng)時間同步，測距信號發(fā)射器以周期I在每周期開始時發(fā)射一定時長I的脈沖測距信號脈沖，測距信號接收器接收到信號時的系統(tǒng)時間就是測距信號在空中的傳播時間；用該系統(tǒng)時間乘以測距信號在空氣中的傳播速度就得到測距信號發(fā)射器與測距信號接收器之間的距離。
[0011]進一步，步驟32中所述信息處理平臺利用無線測距部件測得的距離信息計算得出測距信號接收器的實際坐標。
[0012]再進一步，步驟33中，在測量開始前，主機將測量方案導(dǎo)入信息處理平臺中，待測量結(jié)束后，將測量結(jié)果從信息處理平臺導(dǎo)入主機。
[0013]本發(fā)明的有益效果如下:
(1)本發(fā)明的測量結(jié)果符合實際工況。由于測量裝置本身產(chǎn)生的電磁干擾較小，電動汽車模擬道路工況運轉(zhuǎn)，從而使得測量結(jié)果與電動汽車在實際使用情況下的電磁輻射相一致。
[0014](2)本發(fā)明功能多樣。不僅能夠測量整車的電磁輻射，還可以在電動汽車產(chǎn)品的研發(fā)早期對核心部件的電磁輻射進行測量分析。這不僅大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期和費用，而且能確保產(chǎn)品的電磁輻射在研發(fā)階段就得到有效的控制。
[0015](3)本發(fā)明能實現(xiàn)自動化測量。在測量的過程中只需將事先分析的準備測量的點的信息輸入主機5，然后就由移動小車部件3自動運行進行電磁輻射的測量，操作簡便，測量過程中無需人工干預(yù)。
[0016](4)本發(fā)明能實現(xiàn)全方位測量。因為測距信號接收器23與電磁輻射測量部件4的位置不在伸縮桿33的伸縮軸線上，它們之間有一水平距離。這樣，通過適當(dāng)改變伸縮桿33的形狀就可以測量到包括車頂、車底在內(nèi)的電動汽車周圍的電磁輻射。
[0017](5)本發(fā)明的位置測量沒有累積誤差。移動小車部件3每從一個位置移動到下一個位置都會獲得新的方向信息，從而消除了定位過程中的累積誤差。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明提供的電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置的組成示意圖，
圖2為本測量裝置的移動部分的示意圖。
[0019]其中，1為底盤測功機，2為無線測距部件，3為移動小車部件，4為電磁輻射測量部件，5為主機，6為信息處理平臺，7為電動汽車，21為測距信號發(fā)射器，22為支撐桿，23為測距信號接收器，31為小車主體，32為控制單元33為伸縮桿，211為測距信號發(fā)射器1，212為測距信號發(fā)射器2，213為測距信號發(fā)射器3，214為測距信號發(fā)射器4，221為支撐桿1，222為支撐桿2，223為支撐桿3，224為支撐桿4。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實施例來對本發(fā)明進行描述。
[0021]以下結(jié)合附圖1、2及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提供的【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如下:
一種電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置，如圖1、2所示，所述的電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置主要由底盤測功機1，無線測距部件2，移動小車部件3，電磁輻射測量部件4，主機5和信息處理平臺6組成，
所述信息處理平臺6安裝于移動小車部件3上，信息處理平臺6分別與無線測距部件2、電磁輻射測量部件4及移動小車部件3連接，所述的電磁輻射測量部件4與測距信號接收器23固連并安置于移動小車部件3上的伸縮桿33上，
所述的移動小車部件3主要由小車主體31、控制單元32以及伸縮桿33組成，信息處理平臺6與控制單元32連接，所述的控制單元32根據(jù)信息處理平臺6的要求分別控制移動小車部件3的運動、停止和伸縮桿33的伸縮，
所述測距信號接收器23的坐標與電磁輻射測量部件4的坐標相同，測距信號接收器23、電磁輻射測量部件4與伸縮桿33的伸縮軸線分別有一水平距離。
[0022]所述的無線測距部件2由測距信號發(fā)射器21與測距信號接收器23組成，所述的測距信號發(fā)射器21至少有3個，分別由支撐桿22支撐，并且與底盤測功機1的相對位置固定。
[0023]所述的測距信號發(fā)射器21為超聲波發(fā)射器件，所述的測距信號接收器23)為超聲波接收器件。
[0024]一種電動汽車車外電磁輻射的自動測量方法，包括如下步驟:
31、將電動汽車7置于底盤測功機1上，并使其以預(yù)定的狀態(tài)在底盤測功機1上模擬道路工況進行運轉(zhuǎn)；
32、測距信號發(fā)射器21向移動小車部件3承載的測距信號接收器23發(fā)射測距信號，測距信號接收器23將距離信息傳至信息處理平臺6，信息處理平臺6計算出測距信號接收器23的坐標并與主機5設(shè)定的位置坐標比對，并不斷調(diào)整移動小車部件3的位置，直至測得的測距信號接收器23的坐標與設(shè)定坐標一致；
33、移動小車部件3停止并關(guān)閉無線測距部件2，開啟電磁輻射測量部件4測量設(shè)定坐標位置的電磁輻射，然后將數(shù)據(jù)傳至信息處理平臺6并保存下來，至此，設(shè)定坐標位置的電磁輻射測量完畢；
34、移動小車部件3載著測距信號接收器23和電磁輻射測量部件4向主機5設(shè)定的下一位置移動，重復(fù)步驟32、33，直至完成測量目標，最終將保存的數(shù)據(jù)輸入主機5進行后續(xù)的分析。
[0025]步驟51中所述的底盤測功機1置于開闊場地，并與測距信號發(fā)射器21的相對位置固定。
[0026]步驟32中所述的測距信號發(fā)射器21與測距信號接收器23的系統(tǒng)時間同步，測距信號發(fā)射器21以周期I在每周期開始時發(fā)射一定時長I的脈沖測距信號，測距信號接收器23接收到信號時的系統(tǒng)時間就是測距信號在空中的傳播時間；用該系統(tǒng)時間乘以測距信號在空氣中的傳播速度就得到測距信號發(fā)射器21與測距信號接收器23之間的距離。
[0027]步驟52中所述信息處理平臺6利用無線測距部件2測得的距離信息計算得出測距信號接收器23的實際坐標。
[0028]步驟33中，在測量開始前，主機5將測量方案導(dǎo)入信息處理平臺6中，待測量結(jié)束后，將測量結(jié)果從信息處理平臺6導(dǎo)入主機5。
[0029]在一個實施例中，本發(fā)明提供的電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置主要由底盤測功機1，無線測距部件2，移動小車部件3，電磁輻射測量部件4，主機5和信息處理平臺6組成。
[0030]所述信息處理平臺6分別與測距信號接收器23、電磁輻射測量部件4、移動小車部件3的控制單元32連接，所述的電磁輻射測量部件4與測距信號接收器23固連并安置于移動小車部件3上，信息處理平臺6安裝于移動小車部件3上。
[0031]其中，移動小車部件3主要由小車主體31、控制單元32以及伸縮桿33組成。所述的信息處理平臺6、控制單元32與伸縮桿33安裝于小車主體31的上方；所述的控制單元32根據(jù)信息處理平臺6的要求分別控制移動小車部件3的運動、停止和伸縮桿33的伸縮。移動小車部件3上的伸縮桿33上安裝測距信號接收器23與電磁輻射測量部件4，二者連接在一起，所以，測距信號接收器23的坐標即電磁輻射測量部件4的坐標；而且它們的位置不在伸縮桿33的伸縮軸線上，之間有一水平距離。
[0032]其中，無線測距部件2由測距信號發(fā)射器21與測距信號接收器23組成。所述的測距信號發(fā)射器21至少有3個，分別由支撐桿22支撐，并且與底盤測功機1的相對位置固定；測距信號接收器23安裝于移動小車部件3的伸縮桿33上；所述的測距信號發(fā)射器21為超聲波發(fā)射器件，所述的測距信號接收器23為超聲波接收器件。
[0033]具體實例請參閱圖1、圖2所示，本發(fā)明提供的一套電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置，包括底盤測功機1，測距信號發(fā)射器一 211，測距信號發(fā)射器二 212，測距信號發(fā)射器三213，測距信號發(fā)射器四214，支撐桿一 221、支撐桿二 222，支撐桿三223，支撐桿四224，測距信號接收器23，移動小車部件3，電磁輻射測量部件4，主機5、信息處理平臺6和電動汽車7。支撐桿一 221支撐測距信號發(fā)射器一 211，支撐桿二 222支撐測距信號發(fā)射器二 212，支撐桿三223支撐測距信號發(fā)射器三213，支撐桿四224支撐測距信號發(fā)射器四214，而且4個支撐桿(221222423424)豎于測試場，與底盤測功機1相對位置不變。其中，測距信號發(fā)射器21和支撐桿22的個數(shù)是由電動汽車7的大小、欲測點的分布結(jié)合支撐桿22的位置和高度來確定，本實例中為4個。這樣，就保證了至少有3個測距信號發(fā)射器21發(fā)射的信號能夠直接到達測量范圍內(nèi)的任意點，進而利用三點交匯的方法計算出該點的坐標。對于有4個測距信號能直接到達的點，則通過最小二乘法計算該點坐標，以提高測量精度。
[0034]請參閱圖1所示，本發(fā)明提供的電動汽車車外電磁輻射的自動測量方法，其實現(xiàn)方法如下:
31、將電動汽車7置于底盤測功機1上，并使其以預(yù)定的狀態(tài)在底盤測功機1上模擬道路工況進行運轉(zhuǎn)；
32、從測距信號發(fā)射器21向移動小車部件3承載的測距信號接收器23發(fā)射信號，測距信號接收器23將其獲得的距離信息傳至信息處理平臺6，由信息處理平臺6計算出測距信號接收器23的坐標并與主機5設(shè)定的位置坐標比對，不斷調(diào)整移動小車部件3位置坐標，直至測得坐標與設(shè)定坐標一致；
33、移動小車部件3停止并關(guān)閉無線測距部件2，開啟電磁輻射測量部件4測量該處的電磁輻射，然后將數(shù)據(jù)傳至信息處理平臺6，保存下來，以供后續(xù)分析使用，至此，該位置處的電磁輻射測量完畢；
34、移動小車部件3載著測距信號接收器23和電磁輻射測量部件4向主機5設(shè)定的下一位置移動，重復(fù)步驟32、33，直至完成測量目標，最終將保存的數(shù)據(jù)輸入主機5進行后續(xù)的分析。
[0035]本發(fā)明所述電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置伸縮桿33的形狀本例中取為I形，但不僅限于[形，還可以取為其他形狀，如圓弧形等。
[0036]本發(fā)明的有益效果如下:
(1)本發(fā)明的測量結(jié)果符合實際工況。由于測量裝置本身產(chǎn)生的電磁干擾較小，電動汽車模擬道路工況運轉(zhuǎn)，從而使得測量結(jié)果與電動汽車在實際使用情況下的電磁輻射相一致。
[0037](2)本發(fā)明功能多樣。不僅能夠測量整車的電磁輻射，還可以在電動汽車產(chǎn)品的研發(fā)早期對核心部件的電磁輻射進行測量分析。這不僅大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期和費用，而且能確保產(chǎn)品的電磁輻射在研發(fā)階段就得到有效的控制。
[0038](3)本發(fā)明能實現(xiàn)自動化測量。在測量的過程中只需將事先分析的準備測量的點的信息輸入主機5，然后就由移動小車部件3自動運行進行電磁輻射的測量，操作簡便，測量過程中無需人工干預(yù)。
[0039](4)本發(fā)明能實現(xiàn)全方位測量。因為測距信號接收器23與電磁輻射測量部件4的位置不在伸縮桿33的伸縮軸線上，它們之間有一水平距離。這樣，通過適當(dāng)改變伸縮桿33的形狀就可以測量到包括車頂、車底在內(nèi)的電動汽車周圍的電磁輻射。
[0040](5)本發(fā)明的位置測量沒有累積誤差。移動小車部件3每從一個位置移動到下一個位置都會獲得新的方向信息，從而消除了定位過程中的累積誤差。
[0041]需要注意的是，上述具體實施例僅僅是示例性的，在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實施例的基礎(chǔ)上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置，其特征在于:所述的電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置主要由底盤測功機(1),無線測距部件(2),移動小車部件(3),電磁輻射測量部件(4),主機(5)和信息處理平臺(6)組成， 所述信息處理平臺(6)安裝于移動小車部件(3)上，信息處理平臺(6)分別與無線測距部件口)、電磁輻射測量部件(4)及移動小車部件(3)連接，所述的電磁輻射測量部件(4)與測距信號接收器(23)固連并安置于移動小車部件(3)上的伸縮桿(33)上， 所述的移動小車部件(3)主要由小車主體(31^控制單元(32)以及伸縮桿(33)組成，信息處理平臺(6)與控制單元(32)連接，所述的控制單元(32)根據(jù)信息處理平臺(6)的要求分別控制移動小車部件(3)的運動、停止和伸縮桿(33)的伸縮， 所述測距信號接收器(23)的坐標與電磁輻射測量部件(4)的坐標相同，測距信號接收器(23^電磁輻射測量部件(4)與伸縮桿(33)的伸縮軸線分別有一水平距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置，其特征在于:所述的無線測距部件(2)由測距信號發(fā)射器(21)與測距信號接收器(23)組成，所述的測距信號發(fā)射器(21)至少有3個，分別由支撐桿(22)支撐，并且與底盤測功機(1)的相對位置固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動汽車車外電磁輻射的自動測量裝置，其特征在于:所述的測距信號發(fā)射器(21)為超聲波發(fā)射器件，所述的測距信號接收器(23)為超聲波接收器件。
4.一種電動汽車車外電磁輻射的自動測量方法，其特征在于:包括如下步驟: 31、將電動汽車(7)置于底盤測功機(1)上，并使其以預(yù)定的狀態(tài)在底盤測功機(1)上模擬道路工況進行運轉(zhuǎn)； 32、測距信號發(fā)射器(21)向移動小車部件(3)承載的測距信號接收器(23)發(fā)射測距信號，測距信號接收器(23)將距離信息傳至信息處理平臺(6),信息處理平臺(6)計算出測距信號接收器(23)的坐標并與主機(5)設(shè)定的位置坐標比對，并不斷調(diào)整移動小車部件(3)的位置，直至測得的測距信號接收器(23)的坐標與設(shè)定坐標一致； 33、移動小車部件(3)停止并關(guān)閉無線測距部件(2),開啟電磁輻射測量部件(4)測量設(shè)定坐標位置的電磁輻射，然后將數(shù)據(jù)傳至信息處理平臺(6)并保存下來，至此，設(shè)定坐標位置的電磁輻射測量完畢； 34、移動小車部件(3)載著測距信號接收器(23)和電磁輻射測量部件(4)向主機(5)設(shè)定的下一位置移動，重復(fù)步驟32、33，直至完成測量目標，最終將保存的數(shù)據(jù)輸入主機(5)進行后續(xù)的分析。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動汽車車外電磁輻射的自動測量方法，其特征在于:步驟51中所述的底盤測功機(1)置于開闊場地，并與測距信號發(fā)射器(21)的相對位置固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動汽車車外電磁輻射的自動測量方法，其特征在于:步驟82中所述的測距信號發(fā)射器(21)與測距信號接收器(23)的系統(tǒng)時間同步，測距信號發(fā)射器(21)以周期I在每周期開始時發(fā)射一定時長〖的脈沖測距信號，測距信號接收器(23)接收到信號時的系統(tǒng)時間就是測距信號在空中的傳播時間；用該系統(tǒng)時間乘以測距信號在空氣中的傳播速度就得到測距信號發(fā)射器(21)與測距信號接收器(23)之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動汽車車外電磁輻射的自動測量方法，其特征在于:步驟52中所述信息處理平臺(6)利用無線測距部件(2)測得的距離信息計算得出測距信號接收器(23)的實際坐標。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動汽車車外電磁輻射的自動測量方法，其特征在于:步驟83中，在測量開始前，主機(5)將測量方案導(dǎo)入信息處理平臺(6)中，待測量結(jié)束后，將測量結(jié)果從信息處理平臺(6)導(dǎo)入主機(5).
【文檔編號】G01R29/08GK104407234SQ201410800155
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】陳國強, 鹿瓊, 康件麗, 周龍, 趙俊偉, 蘇亞輝 申請人:河南理工大學(xué)