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摘要：本文基于LabVIEW图形化编程语言，设计了一套电动汽车热性能测试系统，实现了电机壳体温度、电机定子绕组温度、PCU温度、散热器温度场、风扇后温度及前舱温度场数据的采集。系统包括硬件和软件两大部分：硬件由传感器、调理电路、数据采集卡和计算机组成；软件部分的相关程序包括对采集信号进行分析处理和存储显示两大部分。通过对比验证，系统是稳定可靠的。
关键词：热性能；LabVIEW；测试系统
引言
随着现代科技的发展和能源与环境问题的日益突出，电动汽车的应用越来越广泛，同时对整车热性能要求也就越来越高。传统的温度场检测方法，大多采用温度巡检仪和K型热电偶传感器采集温度数据，该测量方法形式功能单一，不能同时且实时显示多个通道的温度数据，更重要的是，当温度数据出现人为或系统误差时，不能及时接收到反馈[1]。所以为了保证温度场数据采集的可靠性和稳定性，设计一种方便、快捷的热性能系统测试工具很有必要。
本文基于LabVIEW虚拟仪器开发平台设计了一套电动汽车热性能测试系统，很好的实现了电机壳体温度、电机定子绕组温度、PCU温度、散热器温度场、风扇后温度及前舱温度场数据的采集及分析处理。
1系统设计
基于LabVIEW的电动汽车热性能测试系统主要由硬件平台和软件平台两部分组成。
2硬件平台设计
本文设计的测试系统的硬件平台包括以下几个部分：传感器、信号调理模块、数据采集卡、计算机。
2.1温度传感器
传感器是信号采集的第一个环节，也是决定测试系统性能的关键环节之一，所以要合理选取传感器。本系统采用NTC温度传感器来采集各部件温度数据，NTC传感器选用日本semitec公司，型号为ET6Q104G2-09G034，其工作温度为-50℃~180℃，基本满足温度测试需求。NTC温度传感器具有高精度、高灵敏度、抗干扰性强及小体积等优点被广泛应用于新能源汽车[2]。对于电机定子绕组部位的温度，采用埋置检温计法测定，在电机总装环节完成传感器布置。
2.2 数据采集卡
传感器采集的信号常常伴随着一定的干扰，为了信号处理分析的准确性，需要对信号进行滤波处理；另外，还需要对测量信号进行放大处理，以满足数据采集卡输入电压范围。本系统的信号调理设备集成在数据采集卡上。本系统选择了基于计算机总线的数据采集卡，选用NI公司的USB-6008，一款低价位多功能DAQ，具有8路模拟输入（12位，10ks/s），2路模拟输出，12路数字I/O，32位计数器。用户可以使用LabVIEW自带的NI-DAQmx测量软件进行自定义测量系统编程。NI公司为该采集卡提供了相应的驱动程序和NI函数，用户只需对驱动程序的源程序进行适当的修改，就可以满足系统硬件的需求。
3软件平台设计
3.1 软件结构总体设计
系统采用层次化的机构进行LabVIEW程序设计。程序可划分为3层：信号获取层、信号分析层和人机交互层。
信号获取层位于软件结构的最底层，与数据采集硬件最近，负责获取最原始的数字信号，便于软件进行分析处理。信号分析层位于软件结构的中间位置，它将对信号进行分析和处理，以获取信号的若干信息。人机交互层也可以称为控制管理层，它在软件结构中处于最上层，主要实现对数据采集、分析软件的参数设置、分析处理结果的图形管理以及数据存储管理和打印等功能[3]。
数据采集系统中的软件包括对采集到的信号进行分析处理、存储显示两大部分。测试系统软件流程图如图1所示：
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图1 测试系统流程图
3.2 测试系统的程序编写及前面板设计
本系统是一个包含所有测试功能的面板，在这个面板上用户可以完成所有的测试功能。其系统框图如图2所示。前面板如图3所示。用户可以通过调节前面板的各个控制按钮，实现初始设置、数据采集、波形显示、信号分析、数据存储等操作。
图3 人机界面
4系统的调试与传感器标定
4.1 系统调试
主要包括两部分：硬件电路调试和软件系统平台调试。硬件电路部分通过前置放大电路的调试与实验，对各个单元模块的调试实验，然后对整个测试系统进行联合调试实验。软件平台主要通过对模拟的温度信号进行数字分析处理，来验证系统信号处理的正确性。
4.2 传感器标定
对多路NTC传感器标定的目的是确定不同温度下对应的电压值是否准确，是保证测试可靠的必要步骤[4]。以3个K型热电偶传感器所测温度作为标准，将K型热电偶传感器和NTC温度传感器放在同一温度可控的环境箱里，利用温度巡检仪测量K型热电偶温度数据，利用本系统设计的LabVIEW软件平台测试NTC温度传感器两端的电压值。多次测量采用平均值减小误差，利用曲线拟合的方法得出温度与电压的关系式。
5结论
本文结合传感器技术、计算机控制技术和虚拟仪器技术等，设计了电动汽车热性能测试系统，该系统具有操作简便、快速、界面友好、运行可靠等优点，具有很大的理论研究和实际应用价值。利用该系统可以有效提高整车热性能开发的效率，降低成本，实用性很高。
参考文献：
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[4]田杰，余鹏，段绍辉，等． 基于激光半导体技术的光纤 点式测温系统[J]． 激光杂志，2015（01）：102－104