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汽车冷却系统在线测试台的设计与实现
| 论文题名： | 汽车冷却系统在线测试台的设计与实现 |
| 关键词： | 电子水泵;出厂测试;不确定度;汽车冷却系统 |
| 摘要： | 对于汽车冷却系统来说，电子水泵是系统的核心部件，随着新能源汽车市场不断扩大，市场对于电子水泵的需求也越来越大，因而生产电子水泵的诸多厂商会扩大生产规模，随之而来对于电子水泵的出厂测试要求提高，因而不仅需要提高电子水泵的测试设备的效率，还要提高测试系统的精度和可靠性。 本文针对传统以冷却液为介质对电子水泵的相关测量耗时长，且测量后不易清理等问题，通过实验研究，将介质冷却液换为空气，设计了基于风机和各类传感器的汽车冷却系统在线测试台，使水泵出厂检测方法更清洁环保并减少后续清理等问题。本文的主要工作内容如下： 首先完成在线测试台环境的搭建，主要包含水泵测试台架、硬件控制系统和软件设计。在线测试台主要有电子水泵的夹装装置、风机、管道和各类传感器组成，硬件控制系统以STM32FZET6为主芯片，主要包含电源模块电路设计、控制模块设计和信号采集模块设计。 在线测试台软件设计部分包括上位机和下位机两部分，二者使用RS485进行数据传输。上位机软件是基于Qt开发的图形界面程序，主要包括参数设置、系统自检程序和测试主流程模块三个模块设计，其中参数设置模块用于设置待测水泵各类测试条件的参数，系统自检自校模块用于减小误差，提高系统测量精度，测试流程模块用于控制整个测试流程，完成测试并显示测试结果。下位机软件是基于STM32嵌入式开发，完成信号采集、变频器控制和硬件自校等功能。同时针对上下位机通信制定了相关通信协议，测试完毕后将结果上传至数据库。 其次针对所设计的在线测试台，以武汉某公司生产的电子水泵为样品，进行实验并对结果进行分析，分析表明，本文设计的在线测试台相较以冷却液为介质的测试台降低了检测成本且更清洁环保，相关数据测量精度达到设计要求标准。最后通过对本文设计的测试台测量系统的测量不确定度进行分析，满足规定标准，具有很好的可信度，通过建立故障树对测量系统进行可靠性分析，对系统的寿命预估为2770h及平均修复时间的预估为20min，表现出很好的可靠性，也为优化系统提高系统可靠性提出了改进方向。 |
| 作者： | 张凯 |
| 专业： | 电子科学与技术 |
| 导师： | 黄涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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