一充電樁測(cè)試系統(tǒng)概述
隨著國(guó)家加快新能源汽車的普及推廣，相關(guān)國(guó)家部門、各級(jí)政府包括電動(dòng)汽車廠商均出臺(tái)了有利于充電樁發(fā)展的利好政策，有效的推動(dòng)了充電樁產(chǎn)業(yè)的發(fā)展建設(shè)。為滿足充電樁高效測(cè)試需求，一套功能完善的充電樁測(cè)試系統(tǒng)必不可少，充電樁測(cè)試系統(tǒng)包含試驗(yàn)電源、被試充電樁、車輛控制器模擬盒、電測(cè)量設(shè)備、試驗(yàn)負(fù)載、控制開(kāi)關(guān)部件及試驗(yàn)控制軟件等。
充電樁測(cè)試系統(tǒng)分類：直流充電樁測(cè)試系統(tǒng)、交流充電樁測(cè)試系統(tǒng)；
圖1 充電樁測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成
二充電樁測(cè)試系統(tǒng)適用標(biāo)準(zhǔn)
[1]NB/T 33001-2010 電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)技術(shù)條件
[2]NB/T 33008.1-2013 電動(dòng)汽車充電設(shè)備檢驗(yàn)試驗(yàn)規(guī)范第1部分：非車載充電機(jī)
[3]NB/T 33008.2-2013 電動(dòng)汽車充電設(shè)備檢驗(yàn)試驗(yàn)規(guī)范第2部分：交流充電樁
[4]GB/T 20234.1-2015 電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置 第1部分：通用要求
[5]GBT 20234.2-2015 電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置 第2部分：交流充電接口
[6]GB/T 20234.3-2015 電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置 第3部分：直流充電接口
[7]GB/T 27930-2011 電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議
[8]GB/T 27930-2015 電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議
[9]GB/T 18487.1-2015 電動(dòng)車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng) 第一部分：通用要求
[10]GB/T 18487.3-2001 電動(dòng)車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)電動(dòng)車輛交流/直流充電(站)
[11]GB/T 50150-2006 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
[12]GB/T 19826-2013 電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件及安全要求
[13]CQC14-464233-2011 電動(dòng)汽車用直流充電機(jī)認(rèn)證規(guī)則
[14]QC/T 591 電動(dòng)汽車直流充電機(jī)檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范
[15]DLT 724-2000 電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行和維護(hù)技術(shù)規(guī)程
[16]SZDB/Z 29.1-2010 電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 第1部分：通用要求
[17]Q/GDW 1591-2014 電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范
[18]Q/GDW 1592-2014 電動(dòng)汽車交流充電樁檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范
三直流充電樁測(cè)試系統(tǒng)
直流充電樁測(cè)試系統(tǒng)方案拓?fù)鋱D如下，交流電源為待測(cè)直流充電樁供電，充電樁后端通過(guò)車輛控制器模擬盒給電池模擬器和直流電子負(fù)載充電，功率分析儀作為系統(tǒng)電參量測(cè)量部分，分析儀配置4個(gè)功率單元完成輸入輸出電參量測(cè)試。交流電源部分、電參量測(cè)量部分、電池模擬器儀器都接受主控機(jī)的控制。
圖2 直流充電樁測(cè)試系統(tǒng)
01YD-3400T交流電源
● 電源型號(hào)：YD-3400T變頻測(cè)試電源(可根據(jù)不同功率充電樁選配更大功率的交流電源);
● 輸入電壓：380V±10%；
● 輸出電壓：0~380V，三相；
● 最大相電流：375A；
● 容量：250kVA；
● 總諧波失真：≤3%；
● 輸出電壓精度：≤1%；
● 三相不平衡度：≤1%；
● 通訊接口：USB接口、RS232接口、RS485接口等。
02OCS-V3.2車輛控制器模擬盒
● 供電電源：AC220V，50/60Hz；
● 通訊接口：CAN接口(1MBit/s)、USB接口、RS485接口；
● 工作溫度：-20~60°。
03TES-250-1000電池模擬器
● 輸入電壓：380V±10%；
● 頻率：50Hz±3Hz；
● 功率因數(shù)：≥0.99；
● 總諧波失真：≤3%；
● 輸出電壓：50~1000V；
● 額定電流：±250A；
● 峰值電流：±280A；
● 額定功率：250kW(可根據(jù)不同功率充電樁選配更大功率的電池模擬器)；
● 操作界面：大屏幕觸摸屏；
● 通訊接口：RS485(標(biāo)配)、CAN接口；
● 保護(hù)：過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)溫。
04TS-200直流電子負(fù)載
● 額定電壓：DC1000V/DC500V;根據(jù)輸入電壓自動(dòng)匹配
● 額定功率：200kW(可根據(jù)不同功率充電樁選配更大功率的電子負(fù)載)；
● 分辨率：5kW；
● 通訊接口：RS485(標(biāo)配)、CAN接口；
● 保護(hù)：過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)溫。
05測(cè)試儀器
測(cè)試儀器采用公司自主研發(fā)的WP4000變頻功率分析儀，分析儀配置3個(gè)功率單元完成輸入輸出電參量測(cè)試。輸入測(cè)試為3個(gè)SP381401C型功率單元，完成輸入三相電參量測(cè)量(380V/400A);輸出測(cè)試為2個(gè)SP112401C型功率單元，完成電池模擬器和直流電子負(fù)載的輸出直流電參量測(cè)量(1140V/400A)。
1)WP4000變頻功率分析儀
● 功率單元通訊接口：ST多模光纖接口；
● 與上位機(jī)通訊接口：LAN口；
● 電源質(zhì)量：正序、負(fù)序、零序分量，總諧波畸變率(THD)，總諧波因數(shù)(THF)，諧波電壓(HVF)、電流因數(shù)(HCF)等；
● 測(cè)量模式：基波有效值模式(H01)，真有效值模式(RMS)，校準(zhǔn)平均值模式(MEAN)，算術(shù)平均值模式(avg)；
● 諧波分析：提供0-99次諧波分析，顯示方式：柱狀圖、圖表；
● 其他接口：擴(kuò)展大屏幕(VGA接口)、LAN口、USB接口、RS232接口；
2)SP381401C型變頻功率單元
● 準(zhǔn)確限值電壓范圍：2.85V~380V；
● 準(zhǔn)確限值電流范圍：2A~400A；
● 帶寬：100kHz；
● 精度：0.2%rd；
● 通訊接口：ST多模光纖接口；
3)SP112401C型變頻功率單元
● 準(zhǔn)確限值電壓范圍：8.55V~1140V；
● 準(zhǔn)確限值電流范圍：2A~200A；
● 帶寬：100kHz；
● 精度：0.2%rd；
● 通訊接口：ST多模光纖接口；
06BMS-V3.2控制軟件
BMS充電樁測(cè)試系統(tǒng)軟件功能如下：
● 可控制交流電源產(chǎn)生測(cè)試需要的輸入信號(hào)；
● 可控制交/直流電子負(fù)載模擬汽車各種充電場(chǎng)景；
● 可控制測(cè)試儀器采集、計(jì)算各種功率測(cè)試參數(shù)，并獲取測(cè)試結(jié)果；
● 可控制測(cè)試儀器進(jìn)行充電樁通信協(xié)議一致性測(cè)試，并獲取測(cè)試結(jié)果；
● 集成GB 電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電互操作性測(cè)試規(guī)范、GB 電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議一致性測(cè)試、Q/GDW 1591-2014電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范、Q/GDW 1592-2014 電動(dòng)汽車交流充電樁檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范；
● 根據(jù)適用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各參數(shù)允許范圍、通信協(xié)議規(guī)則，評(píng)估測(cè)試結(jié)果是否合格；
● 測(cè)試試驗(yàn)過(guò)程中，可跳過(guò)測(cè)試不通過(guò)的項(xiàng)目，而繼續(xù)測(cè)試后面的項(xiàng)目，最后再逐個(gè)或者多個(gè)再次測(cè)試不通過(guò)的項(xiàng)目。
四交流充電樁測(cè)試系統(tǒng)
交流充電樁測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試原理與直流充電樁測(cè)試系統(tǒng)類似，交流電源為待測(cè)交流充電樁供電，充電樁后端通過(guò)車輛控制器模擬盒給交流電子負(fù)載充電，功率分析儀作為系統(tǒng)電參量測(cè)量部分，分析儀配置4個(gè)功率單元完成輸入輸出電參量測(cè)試。交流電源部分、電參量測(cè)量部分、交流電子負(fù)載都接受主控機(jī)的控制。
圖3 交流充電樁測(cè)試系統(tǒng)
1)TSA-40交流電子負(fù)載
● 額定電壓：AC380V/AC220V；
● 額定功率：40kW；
● 分辨率：2kW；
● 通訊接口：RS485(標(biāo)配)、CAN接口；
● 保護(hù)：過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)溫。
