[0001]技术领域
[0002]本发明涉及电控系统设计与应用技术领域，具体涉及一种新能源商用车批量刷写与测试系统及方法。
[0003]背景技术
[0004]当前我国具有世界最大的新能源汽车市场，具有良好新能源汽车产业生态环境。伴随新能源汽车电子电气架构的快速进化，整车控制系统被广泛作为新能源商用汽车核心电控单元，是重要的电控系统核心零部件。
[0005]面对新能源商用车多样化的功能配置需求，其电控核心系统的整车控制器表征出一款硬件产品需要匹配多个版本的软件程序。软件刷写及控制器性能验证成为必不可少的工作环节。目前新能源商用车整车控制器在开发设计及生产下线后，仍然存在单批次刷写、刷写速率低、刷写系统不能用于控制器功能测试验证、整车控制器测试验证工装不能用于批量刷写功能，这样的系统工装功能单一化、工作效率不高，极大影响控制器研发及配套应用效率。
[0006]发明内容
[0007]针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新能源商用车批量刷写与测试系统及方法。
[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新能源商用车批量刷写与测试系统，包括电控模块、刷写与测试模块、人机交互上位机模块和整车控制器，所述电控模块与刷写与测试模块连接，刷写与测试模块通过电气连接件与整车控制器连接，刷写与测试模块通过CAN总线与人机交互上位机模块连接；
[0009]刷写与测试模块设有自检开关、预刷写开关和管理单元，管理单元检测AC/DC电源单元输出的直流电压，并接收人机交互上位机模块下传至W-CAN程序刷写通讯总线的待刷写控制器硬件额定工作电压，通过校验两个电压之间的差值，用以判断供电电压是否匹配正常。
[0010]优选的是，所述人机交互上位机模块设有上位机软件和CAN数据通讯设备。
[0011]优选的是，所述电控模块设有空气断路单元、漏电保护单元、非间断电源单元和AC/DC电源单元。
[0012]优选的是，所述刷写与测试模块还设有供电开关、正在刷写状态指示灯、完成刷写状态指示灯、功能测试正常指示灯、使能开关和C-CAN刷写控制通讯总线。
[0013]一种新能源商用车批量刷写与测试方法，包括以下步骤：
[0014]S1，准备阶段，为整车控制器的刷写与测试做准备；
[0015]S101，上位机软件将整车控制器中的各个控制器硬件版本号所对应的控制器硬件额定工作电压编辑为CAN报文A，通过CAN数据通讯设备传输至W-CAN程序刷写通讯总线；
[0016]S102，刷写与测试模块的供电开关闭合，管理单元被激活，管理单元检测AC/DC电源单元输出的直流电压，同时管理单元接收CAN报文A，管理单元校验直流电压与CAN报文A之间的差值，若差值的绝对值不大于2V，此时工作电压正常，自检开关闭合，管理单元通过使能开关激活待刷写的整车控制器，通过电气连接件，管理单元分别监测每套控制器输出的接入互锁信号，若该互锁信号≥4.5V，则控制器已接入刷写与测试模块；
[0017]S103，在工作电压正常、自检开关闭合的前提下，预刷写开关闭合，管理单元对识别到每套控制器输出的大于等于4.5V的互锁信号进行编号，编号顺序从小到大，以1作为起始编号，管理单元上传工作电压正常状态及待刷写与测试的控制器编号，编辑为CAN报文B，并通过电气连接件，将CAN报文B上传到C-CAN刷写控制通讯总线；
[0018]S104，通过CAN数据通讯设备，上位机软件接收CAN报文B，当解析到系统功能正常时，上位机软件将存储控制器编号至缓存区，同时编辑CAN报文C，按照存储编号从小到大顺序，依次请求校验待刷写与测试验证的控制器的硬件版本号；
[0019]S105，管理单元接收CAN报文C，解析刷写与测试验证其中的一套控制器编号，断开除该编号以外的其余编号控制器的使能开关，管理单元接收上位机模块请求刷写控制器编号对应的互锁信号，并编辑为CAN报文D，上传至C-CAN刷写控制通讯总线；
[0020]S2，刷写与测试，用以刷写与测试每套控制器；
[0021]S201，通过CAN数据通讯设备，上位机软件接收CAN报文D，启动刷写及自动测试工作，同时上位机软件将根据每套控制器正在刷写、刷写完成、功能测试正常状态，编辑CAN报文E并发送到W-CAN程序刷写通讯总线；
[0022]S202，管理单元接收CAN报文E，根据上报的刷写与测试状态，依次驱动正在刷写状态指示灯、完成刷写状态指示灯和功能测试正常指示灯，用以提示刷写与测试过程；
[0023]S203，在功能测试正常指示灯亮起时，管理单元同时置位该编号的控制器为已完成刷写与测试工作标志位，并以CAN报文F发送该标志位，将CAN报文F上传到C-CAN刷写控制通讯总线；
[0024]S204，上位机软件接收CAN报文F，解析到控制器已完成程序刷写与测试工作；
[0025]S205，上位机软件通过CAN数据通讯设备将缓存区的本轮次控制器编号继续按照从小到大的顺序，依次通过发送CAN报文C，请求管理单元激活下一套控制器的刷写与测试验证工作，遍历整个上位机软件的缓存区的编号，直至缓存区中最大的编号对应控制器完成刷写与测试工作。
[0026]优选的是，所述刷写与测试方法设有模块连接，模块连接为在系统未接入交流电的时，依次通过电气连接件对接各控制器板级接插件，并接入待刷写与测试的整车控制器。
[0027]优选的是，所述刷写与测试方法设有供电连接，供电连接为系统接入交流电，电控模块通过漏电保护器、空气断路器、非间断电源和AC/DC电源单元，分别对交流电进行漏电保护检测、过流检测、非间断电源备用和AC/DC转换，并为刷写与测试系统提供直流供电电源。
[0028]优选的是，所述刷写与测试方法还包括打开上位机软件并加载控制器待刷写的目标软件程序。
[0029]优选的是，所述目标软件程序设有各个控制器硬件版本号。
[0030]本发明具有以下有益效果：
[0031]1）实现新能源商用车整车控制器批量刷写及功能测试，通过自动化的设定程序衔接，提高刷写和测试效率；
[0032]2）通过逐次获取待刷写整车控制器的硬件序列号，不会因中途插拔控制器，而导致控制器编号变更，人机交互上位机软件无法重新排序，有效的避免了待刷写整车控制器的程序漏刷问题；
[0033]3）人机交互上位机模块通过获取待刷写整车控制器的硬件版本号，识别待刷写整车控制器与目标匹配车型的功能类别，同时自动匹配该类别对应的此次可执行刷写文件；
[0034]4）采用模块化的功能结构，适用于控制器研发、测试、生产线车辆零部件装配环节，系统适用性广泛；
[0035]5）采用CAN总线进行程序刷写及控制器功能测试验证，根据差异化的产品特点可配置不同的网络通讯速率，为新能源商用车整车控制器程序刷写与测试验证提供多样化的自动化刷写与测试验证方法，有效降低对操作人员的专业技能要求，综合提升新能源整车控制器的产品质量和配套装车时间效率。
[0036]附图说明
[0037]图1是新能源商用车整车控制器批量刷写与测试系统框图。
[0038]图2是新能源商用车整车控制器批量刷写与测试系统结构图。
[0039]图3是新能源商用车整车控制器批量刷写与测试方法流程图。
[0040]图中：1-电控模块，101-空气断路单元，102-漏电保护单元，103-非间断电源单元，104-AC/DC电源单元；2-刷写与测试模块，201-供电开关，202-自检开关，203-预刷写开关，204-电气连接件，205-管理单元，206-正在刷写状态指示灯，207-完成刷写状态指示灯，208-功能测试正常指示灯，209-散热风扇，210-使能开关，211-终端电阻，212-C-CAN刷写控制通讯总线，213-W-CAN程序刷写通讯总线；3-人机交互上位机模块，301-CAN数据通讯设备，302-上位机软件；4-整车控制器。
[0041]具体实施方式
[0042]以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]如图1-3所示，一种新能源商用车批量刷写与测试系统，包括电控模块1、刷写与测试模块2、人机交互上位机模块3和整车控制器4。
[0044]电控模块1包括：空气断路单元101、漏电保护单元102、非间断电源单元103、AC/DC电源单元104；空气断路单元101作为电控模块1的总开关，满足在正常工况下手动切断和接通电气回路、故障状态下自动切断电气回路，实现电源总开关功能以及负载短路、负载过流、输入欠压等故障保护功能；漏电保护单元102通过监控被保护回路内相线和中性线电流瞬时值状态、主动控制切断电气回路实现漏电或触电保护，以避免在负载回路出现漏电时对人员的伤害和对电气设备的不利影响；非间断电源单元103的作用满足应急使用，在市电掉电时为系统继续提供电能以完成当前正在进行的刷写、测试工作；同时在市电供电正常时实现消除市电电涌问题、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为刷写、测试系统提供更高质量的电源输入；AC/DC电源单元104为直流用电设备提供电源。
[0045]刷写与测试模块2包括：供电开关201、自检开关202、预刷写开关203、电气连接件204、管理单元205、正在刷写状态指示灯206、完成刷写状态指示灯207、功能测试正常指示灯208、散热风扇209、使能开关210、终端电阻211、C-CAN刷写控制通讯总线212、W-CAN程序刷写通讯总线213；终端电阻211用于消除刷写控制通讯总线、程序刷写通讯总线的信号振荡；正在刷写状态指示灯206用于提示操作人员，整车控制器正在刷写程序；完成刷写状态指示灯207用于提示操作人员，整车控制器4程序刷写完成；功能测试正常指示灯208用于提示操作人员，新能源商用车整车控制器4的功能测试正常。
[0046]刷写与测试模块2的功能包括：刷写与测试模块2遍历检测本轮接入刷写与测试验证系统控制器，刷写与测试模块2获取待刷写与测试的整车控制器4的硬件版本号并发送给人机交互上位机模块3，刷写与测试模块2请求人机交互上位机模块3进行程序刷写；刷写与测试模块2实时监测人机交互上位机模块3下传的控制器功能测试过程报文，然后控制不同的工作指示灯，提示操作人员每套控制器的刷写与测试工作状态，当人机交互上位机模块3下传目标控制器的程序刷写及功能测试完成后，刷写与测试模块2断开该控制器供电电源。
[0047]人机交互上位机模块3包括CAN数据通讯设备301和上位机软件302；CAN数据通讯设备301是上位机软件302与刷写与测试模块2、整车控制器4进行控制指令或数据进行交互的中间件；上位机软件302是操作人员与刷写与测试模块2交互、待刷写与测试验证的整车控制器4与刷写与测试模块2进行实时数据交互的平台；人机交互上位机模块3在加载待刷写的可执行程序文件后，将从刷写与测试模块2获取待刷写与测试验证的整车控制器4的硬件版本号；上位机软件302通过该硬件版本号自动识别该待刷写整车控制器4的与其匹配的目标车型功能类别；人机交互上位机模块3自动匹配该功能类别对应的此次可执行刷写文件；上位机软件302响应刷写与测试模块2的程序刷写请求进行对应版本可执行文件的刷写。
[0048]一种新能源商用车批量刷写与测试方法，包括以下内容：
[0049]1）待刷写的整车控制器4通过刷写与测试模块2的电气连接件204连接至刷写与测试模块2；
[0050]2）刷写与测试模块2通过检测待刷写的整车控制器4与电气连接件204互锁电压信号判断待刷写的整车控制器4是否连接；
[0051]3）刷写与测试模块2检测待刷写整车控制器4的硬件版本号，并通过CAN数据通讯设备301发送至人机交互上位机模块3，上位机软件302通过该硬件版本号自动识别该控制器的功能类别，同时自动匹配该功能类别对应的此次可执行刷写文件；
[0052]4）刷写与测试模块2请求上位机软件302进行对应版本的程序刷写；
[0053]5）人机交互上位机模块3执行程序刷写及自动化检测刷写后整车控制器4的功能软件执行情况，自动化执行命令用以判定刷写是否完成以及已刷写的软件功能是否在控制器中功能执行是否正常；
[0054]6）通过CAN数据通讯设备301，上位机软件302进行整车控制程序完成刷写后的整车控制器4系统功能测试工作，通过读取软件中预设的系统功能正常标志位，判定系统功能是否正常；
[0055]7）通过CAN数据通讯设备301，上位机软件302下传刷写与测试验证系统控制器工作状态，该状态包括：程序正在刷写中、程序刷写完成、程序功能测试正常；
[0056]8）通过CAN数据通讯设备301，刷写与测试模块2检测当前整车控制器4的供电及使能继电器吸合状态，接收上位机软件302下传的刷写与测试过程的整车控制器4工作状态；根据不同工作状态信息，点亮正在刷写状态指示灯206或完成刷写状态指示灯207或功能测试正常指示灯208；
[0057]9）通过CAN数据通讯设备301，上位机软件302依次对本轮连接至刷写与测试模块2的待刷写整车控制器4的硬件版本号进行校验，自动匹配到对应控制器功能类别的可执行软件后对整车控制器4进行程序刷写及软件功能执行状态的测试验证，同时上位机软件302对每个完成刷写与测试验证通过的整车控制器4进行图形化软件界面的状态提示，以告知操作人员刷写及功能测试正常；
[0058]10）通过CAN数据通讯设备301，操作人员断开给电控模块1的预刷写开关203后，上位机软件302停止所有刷写及功能测试操作功能，本轮次刷写与测试验证工作结束。
[0059]一种新能源商用车批量刷写与测试方法，包括以下步骤：
[0060]1）操作人员在系统未接入交流电的前提下，依次通过刷写与测试模块2的控制器电气连接件204分别对接各控制器板级接插件，接入待刷写及测试的新能源商用车整车控制器4；
[0061]2）系统接入交流电，给电控模块1通过漏电保护单元102、空气断路单元101、非间断电源单元103以及AC/DC电源单元104，分别对交流电进行漏电保护检测、过流检测、非间断电源备用、AC/DC转换，为刷写与测试模块2提供设定的直流供电电源；
[0062]3）操作人员打开上位机软件302加载控制器待刷写的目标软件程序，该目标软件程序在软件设计阶段已包含了控制器硬件版本号；
[0063]4）通过CAN数据通讯设备301，上位机软件302解析目标软件的版本号后，上位机软件302将控制器硬件版本号对应的控制器硬件额定工作电压编辑为CAN报文A，通过CAN数据通讯设备301下传到W-CAN程序刷写通讯总线213；
[0064]5）刷写与测试模块2的供电开关201闭合，管理单元205被激活，检测AC/DC电源单元104输出的直流电压；同时管理单元205通过控制器电气连接件204，接收人机交互上位机模块3下传到W-CAN程序刷写通讯总线213的待刷写控制器硬件额定工作电压CAN报文A；管理单元205校验两个电压之间的差值，当差值的绝对值不大于2V，表示工作电压正常；在工作电压正常的条件下，自检开关202闭合，管理单元205驱动整车控制器4的使能开关210，激活待刷写的新能源商用车整车控制器4。通过控制器电气连接件204，管理单元205将分别监测每套控制器的输出的接入互锁信号，该互锁信号有效（≥4.5V）表示控制器接入刷写与测试模块2；
[0065]6）在工作电压正常、自检开关202闭合的前提下，预刷写开关203闭合，通过控制器电气连接件204，管理单元205编辑CAN报文B上传工作电压正常状态及本轮待刷写及测试的控制器编号，管理单元205对识别到每套控制器输出的有效互锁信号进行编号，编号顺序从小到大，以1作为起始编号，并通过控制器电气连接件204，上传到C-CAN刷写控制通讯总线212；
[0066]7）通过CAN数据通讯设备301，上位机软件302接收C-CAN刷写控制通讯总线212的CAN报文B，当解析到系统功能正常时，上位机软件302将存储控制器编号至缓存区，同时编辑CAN报文C，按照存储编号从小到大顺序，依次请求校验待刷写及测试验证控制器的硬件版本号；
[0067]8）通过控制器电气连接件204，管理单元205通过接收CAN报文C，解析刷写及测试控制器编号，断开除该编号以外的其余编号控制器对应的整车控制器4的供电及使能开关210，此时管理单元205将只能接收到人机交互上位机模块3请求的刷写控制器编号对应的互锁信号，表示请求刷写控制器已准备就绪，该准备就绪信号被编辑为CAN报文D，通过控制器电气连接件204，上传到C-CAN刷写控制通讯总线212；
[0068]9）通过CAN数据通讯设备301，上位机软件302接收C-CAN刷写控制通讯总线212上的CAN报文D，解析到目标刷写控制器已就绪状态，将自动启动刷写及自动测试工作；同时上位机软件302将根据每套控制器正在刷写、刷写完成、功能测试正常状态，编辑CAN报文E，通过CAN数据通讯设备301，发送到W-CAN程序刷写通讯总线213；
[0069]10）通过控制器电气连接件204，管理单元205接收CAN报文E，根据上报的刷写及测试状态，依次驱动正在刷写状态指示灯206、完成刷写状态指示灯207、功能测试正常指示灯208，以提示操作人员控制器刷写及测试过程是否正常。刷写及测试过程中，管理单元205驱动散热风扇209，为系统进行空气流通降温；
[0070]11）管理单元205在驱动功能测试正常指示灯208，同时置位该编号的控制器已完成刷写及测试工作标志位，以CAN报文F发送该标志位，通过控制器电气连接件204上传到C-CAN刷写控制通讯总线212；
[0071]12）通过CAN数据通讯设备301，上位机软件302，接收C-CAN刷写控制通讯总线212的CAN报文F，解析到控制器已完成程序刷写及测试工作；
[0072]13）通过CAN数据通讯设备301，上位机软件302，将其缓存区中的本轮次控制器编号继续按照从小到大的顺序，依次通过发送CAN报文C，请求管理单元205供电及激活下一套控制器的刷写及测试验证工作；通过遍历整个上位机软件302的缓存区的编号，直至缓存区中最大的编号对应控制器完成刷写及测试工作，则本轮次控制器程序刷写及测试验证工作结束。上位机软件302通过软件图形化界面的方式，提示操作人员本轮次控制器刷写及测试验证工作完成；
[0073]14）操作人员依次关闭预刷写开关203、启动自检开关202、供电开关201，将所有的新能源商用车整车控制器4与控制器电气连接件204物理分离。通过控制器电气连接件204及线束，操作人员将下一轮次的待刷写及测试验证的整车控制器4接入系统便可继续进行控制器的刷写及测试验证工作。依次循环，便可实现批量刷写及测试验证工作。
[0074]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0075]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
