本發(fā)明涉及一種新能源變流器控制硬件的測試裝置，屬于新能源變流器的控制硬件的檢測領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，新能源產(chǎn)品面臨的諸多問題和障礙逐漸顯現(xiàn)。其中最具代表性的問題存在于新能源變流器產(chǎn)品的硬件測試工作中，新能源變流器為應(yīng)用在新能源中的變流器，比如：光伏變流器和風(fēng)電變流器等。目前在對變流器的控制硬件，比如控制板卡進(jìn)行測試時(shí)，一般采用人工測試的方式，但是人工測試的方式存在的一致性差、步驟繁瑣、效率低下等諸多測試問題已經(jīng)成為制約新能源發(fā)展的重要因素，亟需解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種新能源變流器控制硬件的測試裝置，用以解決人工測試方式效率低下的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括一種新能源變流器控制硬件的測試裝置，包括主控單元、開入開出單元和通訊單元，所述主控單元分別與開入開出單元和通訊單元相連接，所述開入開出單元與開入開出接口連接，用于向待測控制硬件輸出開入信號以及接收待測控制硬件輸出的開出信號；所述主控單元與AD采樣接口連接，用于接收待測控制硬件輸出的調(diào)理信號；所述通訊單元與通訊接口連接，用于實(shí)現(xiàn)與待測控制硬件的通訊。

所述開入開出接口包括開入信號通道和開出信號通道，所述開入信號通道用于與待測控制硬件的開出信號輸出端連接，以接收待測控制硬件輸出的開出信號；所述開出信號通道用于與待測控制硬件的開入信號輸入端連接，以向待測控制硬件傳輸開入信號。

所述通訊接口由RS232通訊端口、RS485通訊端口和CAN總線端口構(gòu)成，RS232通訊端口用于連接待測控制硬件的RS232通訊端，實(shí)現(xiàn)與待測控制硬件之間的RS232通訊；RS485通訊端口用于連接待測控制硬件的RS485通訊端，實(shí)現(xiàn)與待測控制硬件之間的RS485通訊；CAN總線端口用于連接待測控制硬件的CAN總線通訊端，實(shí)現(xiàn)與待測控制硬件之間的CAN總線通訊。

所述測試裝置還包括串行接口，與所述通訊單元連接，用于與后臺上位機(jī)進(jìn)行通訊。

所述開入信號通道采用光電隔離的方式以接收待測控制硬件輸出的開出信號。

所述開入開出單元采用獨(dú)立的繼電器輸出節(jié)點(diǎn)來模擬向待測控制硬件傳輸相應(yīng)的信號。

所述測試裝置還包括供電單元，供電單元輸出的直流電為通訊單元、主控單元和開入開出單元供電。

所述供電單元中設(shè)置有整流模塊，用于將AC220V交流電整流成所需的直流電。

本發(fā)明提供的新能源變流器控制硬件的測試裝置能夠測試新能源變流器控制硬件的功能是否合格。開入開出接口、AD采樣接口和通訊接口與待測控制硬件連接，根據(jù)主控單元接收到的控制指令或者主控單元根據(jù)內(nèi)部加載的控制程序?qū)Υ郎y控制硬件進(jìn)行開入開出功能測試、調(diào)理信號的輸出功能的測試以及通訊功能的測試。也就是說，在主控單元的控制下，能夠自動對待測控制硬件的上述三個(gè)功能進(jìn)行測試。所以，該測試裝置為自動化控制設(shè)備，能夠自動實(shí)現(xiàn)功能測試，無需人為操作，自動測試能夠避免人為誤操作的可能性，提高了測試的一致性；由于自動測試的實(shí)施步驟均有主控單元中內(nèi)置的程序來一一進(jìn)行，避免了因人為操作而造成的步驟繁瑣的情況發(fā)生；而且，由于人工操作的情況下，每完成一種測試時(shí)需要人為搭建下一種測試所需的測試電路，并且需要將待測控制硬件從上一個(gè)測試電路中取下，再與本次測試的電路連接，因此人工操作所占的時(shí)間過長，測試效率低，而在自動測試情況中，測試過程自動進(jìn)行，不但無需搭建各種測試電路，也無需更換測試電路，因此，自動測試的效率相較于人工測試來說，得到了大幅度提升。

附圖說明

圖1是測試裝置的原理示意圖；

圖2-a是測試裝置的測試過程的第一部分流程圖；

圖2-b是測試裝置的測試過程的第二部分流程圖；

圖2-c是測試裝置的測試過程的第三部分流程圖；

圖2-d是測試裝置的測試過程的第四部分流程圖；

圖2-e是測試裝置的測試過程的第五部分流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供的測試裝置適用于對新能源變流器的控制硬件進(jìn)行功能檢測，當(dāng)然，該測試裝置的用途并不局限于新能源變流器的控制硬件，其他控制硬件也適用。由于控制硬件一般情況下是控制板卡，所以，本實(shí)施例中，以控制板卡作為待測試的對象。由于控制板卡屬于常規(guī)技術(shù)，本實(shí)施例不再具體說明，下面結(jié)合附圖對測試裝置做詳細(xì)地說明。

如圖1所示，該測試裝置包括：

通訊單元：具有的功能中有：測試裝置與后臺上位機(jī)(以下稱為測試后臺)之間的通訊，能夠接收測試后臺下發(fā)的測試指令并傳輸給主控單元，以及將主控單元發(fā)送的相關(guān)測試結(jié)果回報(bào)給測試后臺；

主控單元：用于處理測試后臺下發(fā)的測試指令，針對待測板卡的相關(guān)功能發(fā)出相應(yīng)的控制信號，然后判斷測試結(jié)果，并將測試結(jié)果發(fā)送給通訊單元；

開入開出單元：用于接收主控單元的控制信號、模擬開入量和開出量，最終將模擬情況反饋給主控單元；

供電單元：用于給測試裝置各單元供電，并為待測試板卡提供獨(dú)立的供電接口。進(jìn)一步地，該供電單元中設(shè)置有整流模塊，AC220V交流輸入電通過整流模塊的整流之后生成測試裝置各單元所需的直流電，比如：5V、±12V和24V。另外，該供電單元還可以是一路數(shù)字可編程電源，通過編程控制實(shí)現(xiàn)輸出各所需的直流電。

上述各單元均可以為現(xiàn)有的相關(guān)器件。

該測試裝置還包括有三種接口，分別是開入開出接口、AD采樣接口和通訊接口。

開入開出單元與開入開出接口連接，開入開出接口與待測試板卡的開入開出的端口連接。開入開出接口包括開入信號通道和開出信號通道，其中，開入信號通道用于連接待測板卡的開出信號輸出端，以接收待測板卡輸出的開出信號；開出信號通道用于連接待測板卡的開入信號輸入端，以將模擬出的開入量信號輸入給待測板卡。為了保證數(shù)據(jù)可靠接收，開入信號通道采用光電隔離的方式來接收待測板卡輸出的開出信號，比如：開入信號通道可提供13路獨(dú)立光電隔離開入(24V等級)；并且，在模擬開入量信號時(shí)，測試裝置的開入開出單元提供9路獨(dú)立的繼電器輸出節(jié)點(diǎn)以模擬實(shí)際的開入量信號，用于輸出給待測板卡的開入信號輸入端，而且通過程序循環(huán)控制實(shí)現(xiàn)復(fù)用。

主控單元與AD采樣接口連接，該AD采樣接口用于連接待測板卡的調(diào)理信號輸出端，能夠采集待測板卡輸出的調(diào)理信號。本實(shí)施例中，AD采樣接口具體為16路AD轉(zhuǎn)換接口，采樣電壓范圍為±10V，分辨率為12位。

通訊單元與通訊接口連接，以對待測板卡的通訊功能進(jìn)行測試。通訊接口包括三種，分別是RS232通訊端口、RS485通訊端口和CAN總線端口。其中，RS232通訊端口用于連接待測板卡的RS232通訊端，實(shí)現(xiàn)與待測板卡之間的RS232通訊；RS485通訊端口用于連接待測板卡的RS485通訊端，實(shí)現(xiàn)與待測板卡之間的RS485通訊；CAN總線端口用于連接待測板卡的CAN總線通訊端，實(shí)現(xiàn)待測板卡與測試裝置之間的CAN總線通訊。在本實(shí)施例中，通訊接口中有1路RS232通訊端口、2路RS485通訊端口和1路CAN總線端口。

該測試裝置還包括串行接口，用于連接測試后臺，并且通過串行接口與通訊單元之間的連接實(shí)現(xiàn)主控單元能夠接收測試后臺下發(fā)的測試指令及主控單元向測試后臺回報(bào)測試結(jié)果。串行接口可為20發(fā)17收光纖接口，光信號類型為820nm多模信號。另外，為了便于監(jiān)控測試裝置，測試后臺可具有后臺軟件界面友好、人機(jī)接口操作方便，具有整定參數(shù)手動調(diào)節(jié)、測試結(jié)果打印、USB存儲等功能。

另外，該測試裝置中設(shè)置有控制開關(guān)，該控制開關(guān)可以設(shè)置在AC220V交流輸入電與整流模塊之間的連接線路上，當(dāng)斷開該控制開關(guān)時(shí)，供電單元無法為測試裝置供電，那么，該測試裝置就無法工作，所以，通過控制導(dǎo)通或者關(guān)斷該控制開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)開啟或關(guān)閉測試裝置。

如圖2-a至2-e所示，給出了基于該測試裝置的一種板卡測試功能的具體實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：

步驟S1：將測試裝置通過串行接口連接到測試后臺的USB接口，并在測試后臺配置連接參數(shù)，開啟與測試裝置的通信功能。

步驟S2：測試裝置通過串行接口自動連接測試后臺COM通訊端口，并自行檢測測試后臺所設(shè)COM通訊端口與測試裝置所連上位機(jī)COM通訊端口是否一致。若不一致，執(zhí)行步驟S3；若一致，執(zhí)行步驟S4。

步驟S3：測試后臺顯示連接失敗信息，隨后重新請求連接。

步驟S4：測試后臺顯示“連接成功，可以測試”。

步驟S5：在測試后臺上點(diǎn)擊相關(guān)測試按鈕，通過串行接口向測試裝置下發(fā)相關(guān)測試指令。

步驟S6：測試裝置通訊單元接收相關(guān)測試指令，并轉(zhuǎn)發(fā)給主控單元。

步驟S7：主控單元根據(jù)板卡選擇要進(jìn)行測試項(xiàng)目下發(fā)相關(guān)控制指令，開始對待測板卡進(jìn)行測試。根據(jù)板卡選擇相應(yīng)的測試項(xiàng)目，測試項(xiàng)目包含：A開入測試；B開出測試；C通訊接口測試；D調(diào)理信號測試。

步驟S8：測試后臺發(fā)出開入測試指令，測試裝置將測試指令通過通訊單元下發(fā)給主控單元。

步驟S9：在測試裝置內(nèi)，主控單元向開入開出單元下發(fā)開出信號指令。

步驟S10：開入開出單元根據(jù)開出指令控制相應(yīng)繼電器開出。

步驟S11：待測板卡根據(jù)實(shí)際讀取的開入信號把相應(yīng)的寄存器置位。

步驟S12：主控單元下發(fā)開出指令后，測試裝置通過排線讀取測試板卡的實(shí)際開入信號。

步驟S13：測試裝置主控單元進(jìn)行邏輯判斷，判斷讀取的信號是否與事先控制發(fā)出的信號相同。

步驟S14：測試裝置將測試結(jié)果上傳測試后臺。

步驟S15：測試后臺發(fā)出開出測試指令，測試裝置將測試指令通過通訊單元下發(fā)給主控單元。

步驟S16：在測試裝置內(nèi)，主控單元向開入開出單元下發(fā)開出指令。

步驟S17：待測板卡控制相應(yīng)開出指令。

步驟S18：待測板卡根據(jù)實(shí)際開入設(shè)置相應(yīng)寄存器。

步驟S19：待測板卡將開出信號輸出給主控單元。

步驟S20：主控單元進(jìn)行邏輯判斷，檢測開入狀態(tài)是否與控制狀態(tài)相同。

步驟S21：測試裝置將測試結(jié)果通過通訊單元上傳至測試后臺。

步驟S22：測試后臺發(fā)出通訊測試指令，測試裝置將測試指令通過通訊單元下發(fā)給主控單元。

步驟S23：主控單元發(fā)出控制測試信號給待測板卡。

步驟S24：待測板卡上的CAN總線與主控單元的CAN總線端口互聯(lián)，待測板卡發(fā)送指定數(shù)據(jù)給主控單元，主控單元將返回測試數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷。

步驟S25：待測板卡上的RS232與主控單元的RS232端口互聯(lián)，待測板卡發(fā)送指定數(shù)據(jù)給主控單元，主控單元將返回測試數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷。

步驟S26：待測板卡上的RS485與主控單元的RS485端口互聯(lián)，待測板卡發(fā)送指定數(shù)據(jù)給主控單元，主控單元將返回測試數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷。

步驟S27：主控單元將測試結(jié)果上傳至測試后臺。

步驟S28：測試后臺發(fā)出調(diào)理信號測試指令，測試裝置將測試指令通過通訊單元下發(fā)給主控單元。

步驟S29：主控單元發(fā)出相應(yīng)控制測試信號。

步驟S30：待測板卡接收相應(yīng)電平信號，經(jīng)待測板卡調(diào)理。

步驟S31：待測板卡將調(diào)理信號發(fā)送給主控單元AD處理芯片，經(jīng)AD轉(zhuǎn)化后將數(shù)字信號發(fā)送給主控單元；主控單元對數(shù)字信號進(jìn)行邏輯判斷，判斷輸入結(jié)果是否和預(yù)定值一致。

步驟S32：待測板卡通過光纖向主控單元發(fā)送報(bào)警信號，主控單元接收報(bào)警信號后對其進(jìn)行邏輯判斷是否與設(shè)定值相同。

步驟S33：主控單元將測試結(jié)果匯總后將其上傳到測試后臺。

通過上述實(shí)現(xiàn)步驟可以看出，在測試后臺以及主控單元中的軟件程序的控制下，測試過程自動進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了待測板卡的自動測試。若任何一個(gè)板卡出現(xiàn)硬件問題，測試裝置能夠檢測并自動返回測試結(jié)果故障代碼，測試人員根據(jù)故障代碼排查相應(yīng)故障。

另外，除了上述幾種測試功能之外的其他工況中，待測板卡的部分功能也可以選擇由人工完成測試。

以上給出了具體的實(shí)施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實(shí)施方式。本發(fā)明的基本思路在于上述測試裝置的硬件結(jié)構(gòu)，而對具體的測試策略并不做限定性要求，不管測試策略的具體過程如何，只要是利用本發(fā)明提供的測試裝置來實(shí)施均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對實(shí)施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。