CN102288847A - 一种充电桩工作特性的模拟装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种充电桩工作特性的模拟装置及方法，设有虚拟负荷功率源和模拟控制系统；所述虚拟负荷功率源内设有电压源和电流源，所述电压源的正极与充电桩的供电接口的电压端连接，所述电压源的负极与充电桩的充电接口的电压端连接；所述电流源的正极与充电桩的供电接口的电流端连接，所述电流源的负极与充电桩的充电接口的电流端连接；所述模拟控制系统通过充电桩输出电流的特点控制虚拟负荷功率源的输出特性，完全模拟充电桩在实际充电过程的真实工作状态。本发明为实验室进行充电桩的各种试验提供了便利的途径。

Description

一种充电桩工作特性的模拟装置及方法
技术领域
本发明涉及充电桩，尤其是充电桩工作特性的模拟装置及方法。
背景技术
为应对石油日益紧缺的状况，各国相继推出了多项促进电动车发展的政策，各种电动车辆也雨后春笋般相继推出。但是，电动车辆的使用和推广不仅仅是生产出电动车卖到消费者手中那么简单，电动车的发展是一个庞大的系统工程，包括电动车的生产、整车及配件维护、配套充电工程、电池的回收、使用者的培训、部件标准化序列等等方面，其中配套充电工程是一项必不可少的支撑系统，类似于传统汽油车的加油站一样，是整个交通运营体系必不可少的重要组成部分。目前充电桩的充电工程还不够完善，由于充电桩所有面对的环境是相当复杂的，例如EMC环境下、过压欠压环境、过流欠流环境等，因此在充电桩正式投入市场之前，往往需要在实验室对充电桩的充电特性进行测试，这就需要一种适合充电桩工作特性的模拟装置及方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一的提供一种充电桩工作特性的模拟装置，填补了现有技术的空白，为实验室进行充电桩的各种试验提供了便利的途径。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种充电桩工作特性的模拟方法，填补了现有技术的空白，为实验室进行充电桩的各种试验提供了便利的途径。
为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案是：一种充电桩工作特性的模拟装置，包括
虚拟负荷功率源，所述虚拟负荷功率源内设有电压源和电流源，所述电压源的正极与充电桩的供电接口的电压端连接，所述电压源的负极与充电桩的充电接口的电压端连接；所述电流源的正极与充电桩的供电接口的电流端连接，所述电流源的负极与充电桩的充电接口的电流端连接；
模拟控制系统，所述模拟控制系统通过充电桩输出电流的特点控制虚拟负荷功率源的输出特性，完全模拟充电桩在实际充电过程的真实工作状态。
虚负荷功率源多用于电力计量设备的检测。通常的功率源电流与电压输出是同一回路，实际输出功率等于电压与电流的矢量乘积，因此在电力计量设备的检测中耗费的电能大。而虚负荷功率源的电流源与电压源是分开的，电压源加在负载的两端，电流源提供功率源与负载连接回路上的电流，由于电压与电流是各自独立的回路，负载的实际功耗并非为电压值与电流值的矢量乘积，而是电压源与电流源各自输出功率的和，因此在电力计量设备的检测中采用虚负荷功率源可节约大量电能。
作为改进，所述充电桩输出电流的特点为电池的电流曲线上各点的电流大小以及持续时间。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案之二是一种充电桩工作特性的模拟方法，设有虚拟负荷功率源和模拟控制系统；
所述虚拟负荷功率源内设有电压源和电流源，所述电压源的正极与充电桩的供电接口的电压端连接，所述电压源的负极与充电桩的充电接口的电压端连接；所述电流源的正极与充电桩的供电接口的电流端连接，所述电流源的负极与充电桩的充电接口的电流端连接；
所述模拟控制系统通过充电桩输出电流的特点控制虚拟负荷功率源的输出特性，其具体的操作步骤如下：
(1)模拟控制系统获取电池充电曲线；
(2)通过分析查询充电曲线上各点的功率；
(3)折算成充电桩的输出电流；
(4)将电池充电曲线拟合为充电桩输出电流曲线；
(5)最后依照充电桩输出电流曲线上各点的电流大小以及持续时间调节功率源的电流输出，完全模拟充电桩在实际充电过程的真实工作状态。
采用虚负荷功率源代替传统的实负荷与充电桩相连接，功率源同时作为充电桩的供电电源以及充电桩的虚拟负载，因此，改变功率源的输出特性，即可模拟充电桩的各种工作状态。例如：改变功率源的谐波含量，即可模拟充电桩在各种谐波环境下的工作状态；改变功率源的电压电流输出，即可模拟充电桩在过压过流欠压欠流等环境下的工作状态。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
本发明可应用于充电桩检测、充电桩各种测试试验、充电桩验收等，对于我国目前电动汽车产业的发展有重大意义；可以模拟充电桩各种充电环境，为实验室进行充电桩的各种试验提供了便利的途径。
附图说明
图1为本发明装置框架。
图2为由电池充电曲线到电流输出曲线的转化图。
图3为虚拟负荷功率源内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步说明。
如图1、3所示，一种充电桩工作特性的模拟装置，包括虚拟负荷功率源和模拟控制系统。所述虚拟负荷功率源内设有电压源和电流源，所述电压源的正极与充电桩的供电接口的电压端连接，所述电压源的负极与充电桩的充电接口的电压端连接；所述电流源的正极与充电桩的供电接口的电流端连接，所述电流源的负极与充电桩的充电接口的电流端连接。所述模拟控制系统通过充电桩输出电流的特点控制虚拟负荷功率源的输出特性，完全模拟充电桩在实际充电过程的真实工作状态，由软件实现。
充电桩工作特性的模拟发明的具体操作步骤如下：
(1)模拟控制系统获取电池充电曲线；
(2)通过分析查询充电曲线上各点的功率；
(3)折算成充电桩的输出电流；
(4)如图2所示，将电池充电曲线拟合为充电桩输出电流曲线；
(5)最后依照充电桩输出电流曲线上各点的电流大小以及持续时间调节功率源的电流输出，完全模拟充电桩在实际充电过程的真实工作状态。
虚负荷功率源多用于电力计量设备的检测。通常的功率源电流与电压输出是同一回路，实际输出功率等于电压与电流的矢量乘积，因此在电力计量设备的检测中耗费的电能大。而虚负荷功率源的电流源与电压源是分开的，电压源加在负载的两端，电流源提供功率源与负载连接回路上的电流，由于电压与电流是各自独立的回路，负载的实际功耗并非为电压值与电流值的矢量乘积，而是电压源与电流源各自输出功率的和，因此在电力计量设备的检测中采用虚负荷功率源可节约大量电能。
采用虚负荷功率源代替传统的实负荷与充电桩相连接，功率源同时作为充电桩的供电电源以及充电桩的虚拟负载，如图3所示，虚负荷功率源的电压源作为充电桩的供电电源，将充电桩与虚负荷功率源连接成回路，U+与U-间加充电桩的额定电压来为充电桩供电，I+与I-间为充电桩与虚负荷功率源的连接回路，虚负荷功率源的电流源提供回路电流。因此，通过改变功率源的输出特性，即可模拟充电桩的各种工作状态。例如：改变功率源的谐波含量，即可模拟充电桩在各种谐波环境下的工作状态；改变功率源的电压电流输出，即可模拟充电桩在过压过流欠压欠流等环境下的工作状态。
本发明可应用于充电桩检测、充电桩各种测试试验、充电桩验收等，对于我国目前电动汽车产业的发展有重大意义；可以模拟充电桩各种充电环境，为实验室进行充电桩的各种试验提供了便利的途径。

Claims (3)

1.一种充电桩工作特性的模拟装置，其特征在于：包括
虚拟负荷功率源，所述虚拟负荷功率源内设有电压源和电流源，所述电压源的正极与充电桩的供电接口的电压端连接，所述电压源的负极与充电桩的充电接口的电压端连接；所述电流源的正极与充电桩的供电接口的电流端连接，所述电流源的负极与充电桩的充电接口的电流端连接；模拟控制系统，所述模拟控制系统通过充电桩输出电流的特点控制虚拟负荷功率源的输出特性，完全模拟充电桩在实际充电过程的真实工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种充电桩工作特性的模拟装置，其特征在于：所述充电桩输出电流的特点为电池的电流曲线上各点的电流大小以及持续时间。
3.一种充电桩工作特性的模拟方法，其特征在于：设有虚拟负荷功率源和模拟控制系统；
所述虚拟负荷功率源内设有电压源和电流源，所述电压源的正极与充电桩的供电接口的电压端连接，所述电压源的负极与充电桩的充电接口的电压端连接；所述电流源的正极与充电桩的供电接口的电流端连接，所述电流源的负极与充电桩的充电接口的电流端连接；
所述模拟控制系统通过充电桩输出电流的特点控制虚拟负荷功率源的输出特性，其具体的操作步骤如下：
(1)模拟控制系统获取电池充电曲线；
(2)通过分析查询充电曲线上各点的功率；
(3)折算成充电桩的输出电流；
(4)将电池充电曲线拟合为充电桩输出电流曲线；
(5)最后依照充电桩输出电流曲线上各点的电流大小以及持续时间调节功率源的电流输出，完全模拟充电桩在实际充电过程的真实工作状态。
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