什么是LabCar測試

LabCar測試目標是進行整車黃板臺架功能測試，用于整車開發和測試階段，滿足設計人員和測試人員的試驗需求，以驗證整車性能，減少開發工作量。系統主要用于測試靜態及動態工況下的純電動汽車的各項功能實現情況。

方案設計

LabCar 系統效果圖

系統架構

系統架構包括三部分：1) 測試機柜2) 黃板臺架3) 上位機軟件平臺

系統架構測試機柜里放置測試過程中用到的所有儀器設備，PXI機箱及 RT 處理器、電源管理模塊、低壓程控電源、信號調理模塊等，系統總線以CAN 總線為基礎。信號調理模塊用于測試系統和臺架間不匹配信號的調理，同時將所有儀器的線纜整理成線束或轉成標準接口，與黃板臺架進行連接，對需要供電的傳感器提供響應的電源。信號調理箱的線纜，直接連接黃板臺架上的各類傳感器和控制器針腳。測試機柜到黃板臺架之間，使用電纜組（EDAC線束）進行直連，根據信號要求的不同，選擇不同的線束組成電纜組。高壓電纜和低壓電纜分成 2 類線束，并包裹屏蔽層。黃板臺架依據實際整車尺寸及外形搭建，按照整車電子電器零部件安裝位置進行布置安裝，包括電機、電池、PEU、車載充電機、轉向系統、冷卻系統、座椅等，其中線束采用實車線束。黃板臺架上布置高壓采集模塊用于采集電池包直流母線的電壓和電流信號，同時布置各類所需要的傳感器，以采集相應的溫度等信號。黃板臺架包括一個獨立的端子排機架，連接從測試機柜過來的線束。端子排機架將測試系統的所有接口資源通過端子排的形式分布在端子排機架上，進行系統資源統一管理，便于擴展。系統資源包括電源通道、DIO 通道、AIO通道、CAN 總線通道等。通過將這些資源與黃板臺架上的電子電器部件連接，可以實現獨立控制器或者集成系統的自動化測試。上位機軟件平臺用于測試環境的搭建，及測試用例的編輯和執行。使用上位機軟件可以對系統測試資源進行配置和管理，可以實現自動化測試流程。

主要特點

LabCar 功能測試臺架系統用來進行整車各類功能測試，其具有以下特點：

1) 實現測試系統和黃板臺架隔離，便于管理；

2) 易于擴展的硬件平臺，無需修改硬件結構，便可以方便的添加各類資源；

3) 測試系統基于PXI 總線，數據量吞吐效率高，滿足大數據量自動化測試；

4) 系統同時具有高壓數據采集和低壓數據采集、滿足整車的高低壓測試；

5) 通用的測試用例編輯平臺，適應各類編程語言，方便地進行測試用例編寫。

主要功能

LabCar 功能測試臺架系統用于整車開發和測試階段，滿足設計人員和測試人員的試驗需求，以驗證整車性能，減少開發工作量。系統主要用于測試靜態及動態工況下，三電系統在整車環境下的功能測試。測試對象為整車電子電器部件，該系統可以自動化完成系統集成測試和單控制器獨立測試。主要功能如下：1) 整車級別測試：模擬駕駛員操作信號，采集總線報文和關鍵三電系統輸出信號，實現整車級別多工況仿真測試；2) 低壓電器獨立測試：模擬低壓電器輸入信號，采集低壓電器輸出信號，實現自動化功能測試；3) 系統集成測試：多控制器聯合測試，例如車身域控制器集成測試等；4) 編寫測試用例，實驗自動化測試和手動故障注入測試；5) 整車電子電器集成手動測試，實現靜態功能測試驗證；6) 支持網絡協議測試。

系統組成

LabCar 功能測試臺架系統主要由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分1) 測試機柜2) 黃板臺架，包括黃板車和端子排機架，以及集成的整車待測系統3) 電源管理模塊4) PXI 機箱以及資源板卡：AIO、DIO、PWM、CAN5) 低壓可編程電源6) 測試附件：顯示器、鼠標、鍵盤等7) 信號調理模塊

軟件部分為 LabCar 臺架測試系統的上位機管理軟件

硬件平臺

測試機柜

測試機柜采用標準 38U，19寸機柜，機柜內部放置主要測試設備。包括：PXI 機箱、電源管理模塊、電壓程控電源、信號調理箱、BOB等。

測試設備概覽

PXIe 機箱

PXIe 機箱

PXI 機箱選用 NI ，機箱為插卡式方式，具有配置靈活，便于擴展等特點。機箱內配置有控制器、數字輸入輸出板卡、模擬輸入輸出板卡、溫度采集板卡等。

高壓采集系統

針對高電壓環境下的高電壓/電流采集，采用德國Klaric 公司專門為安全測量高電壓部件開發的測試采集系統。該測試采集系統適用于混合動力和純電動車進行高電壓/電流的動/靜態測量，1000V 的絕緣電壓設計使測量更為安全。簡介牢固的測量模塊經過整體注塑密封，通過連接多種自動識別的探頭，如電壓探頭、電流探頭或電壓和電流的組合探頭，完美的完成測量任務。此外，Klaric提供定制化的解決方案，專用探頭通過改裝，配有各種車輛接口的測量適配器，可以直接接入電池組回路。系統配合NI 的CAN卡實現高壓系統數據采集和記錄。

高壓數據采集系統

黃板臺架

黃板臺架采用工業鋁型材搭建車身骨架，工業鋁型材具有重量輕，韌性好，強度較高，便于安裝的特點，車身尺寸參考客戶提供的某款原型車，黃板臺架具有通過腳輪進行移動，方便客戶在使用過程中調整臺架位置，地板采用防滑鋁板，稱重效果好，不宜變形，安全性高。

黃板臺架的設計效果圖如下所示：

黃板臺架實例圖

LabCar 實例效果圖

黃板臺架整體布局結構描述：

1）車身前后分別預留輪胎安裝位置；2）車身前部可擺放車前燈等一些實車部件；3）車身內部前側擺放儀器儀表等一些實車部件；4）車身底盤采用防滑鋁板，通過鋁型材橫梁支撐，可擺放座椅、方向盤、換擋手柄、加速踏板和制動踏板等真實組件；5）車門采用雙層多孔網板，安裝門窗控制器等真實組件；6）車底盤出裝有可移動平臺，安裝電池包；7）車身尾部預留空間與工作平臺，擺放車燈等實車部件。

端子排機架

端子排機架主要放置兩排端子排和三排走線槽。端子排連接測試機柜的測試資源輸出線束，并按照不同類別依次布置在機架上。目的是將測試機柜的系統資源和待測系統連接起來，一方面可利用測試機柜提供一些仿真信號給待測控制器，另一方面采集待測控制器的響應信號。端子排機架具有以下特點：1) 統一管理系統測試資源，方便連線，簡化系統；2) 方便信號測量，以及系統線路檢查；3) 可以進行手動故障注入；4) 獨立于待測系統，方便后續擴展。

端子排機架

軟件平臺

上位機管理軟件基于測試流程管理軟件平臺 TestStand 開發的一款軟件，進行測試流程的管理和開發。它可以幫助用戶更快的開發自動化測試和驗證系統。平臺可用于開發、執行測試軟件。此外，用戶還可以使用任何編程語言編寫的測試代碼模塊開發測試序列。測試序列可以指定執行流程、生成測試報告、進行數據庫記錄。最后，用戶可以借助簡潔易用的操作界面，在生產中使用測試系統。上位機管理軟件主要功能包括：1) 測試序列開發調試；2) 測試序列執行；3) 用戶管理；4) 可自定義的報告；5) 顯示實時仿真機箱和板卡；6) 支持添加自定義設備，如可編程電源等；7) 用戶通道保存數值，并可將改值作為變量用在系統定義中的其他地方；8) 具有配置激勵生成、記錄數據、計算通道和事件警報功能；9) 通過操作界面實時監控仿真任務；10) 支持導入 CANdb（.dbc）、 LDF（.ldf）等文件。

測試管理軟件

軟件平臺界面

來源：新能源汽車電控開發與測試