CN108181522A - 交流充电设施的现场检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交流充电设施的现场检测系统，该系统包括交流充电桩接口电路模拟器、可编程交流负载设备和录波仪，其中交流充电桩接口电路模拟器，用于模拟交流充电桩中回路的断点故障，以及用于断点前后端的信号的采集；可编程交流负载设备，用于为交流充电设施现场检测系统对交流充电桩进行测试时提供功率负载；录波仪，用于测量交流充电桩回路中的信号以及用于显示和/或记录参数的波形。从而解决了相关技术中对交流充电桩全充电过程测试效率低下的技术问题。

Description

交流充电设施的现场检测系统

技术领域

本发明涉及交流充电桩技术领域，具体涉及一种交流充电设施的现场检测系统。

背景技术

交流桩是交流式充电桩，充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。相关技术中，对于交流充电桩的测试工作效率过低。

发明内容

本发明实施例提供了一种交流充电设施的现场检测系统，以至少解决相关技术中，对于交流充电桩的测试工作效率过低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种交流充电设施的现场检测系统，包括交流充电桩接口电路模拟器、可编程交流负载设备和录波仪，其中：

交流充电桩接口电路模拟器，用于模拟交流充电桩中回路的断点故障，以及用于断点前后端的信号的采集；

可编程交流负载设备，用于为交流充电设施现场检测系统对交流充电桩进行测试时提供功率负载；

录波仪，用于测量交流充电桩回路中的信号以及用于显示和/或记录参数的波形。

进一步地，交流充电设施现场检测系统对交流充电桩的全充电过程进行测试。

进一步地，全充电过程的测试至少包括以下测试之一：

连接确认测试、充电准备就绪测试、启动及充电阶段测试、正常充电结束测试、充电连接控制时序测试、脉冲宽度调制信号占空比变化和电流测试、回路电阻测试。

进一步地，交流充电设施现场检测系统通过调节可编程交流负载设备实现对充电桩的异常充电测试。

进一步地，异常充电测试至少包括以下测试之一：

充电连接确认中断测试、充电连接确认接地测试、控制确认中断测试、控制确认接地测试、控制确认断电测试、保护接地中断测试、输出过流测试、脉冲宽度调制中断测试、脉冲宽度调制自恢复测试。

进一步地，可编程交流负载设备包括控制回路模块，其中：

控制回路模块用于对可编程交流负载设备进行远程控制。

进一步地，录波仪还用于：

测量至少包括以下之一的信号：电压、电流、CAN信号、应变、加速度。

进一步地，录波仪还用于至少以下功能之一：自动录波、截取屏幕、保存数据、设备重置。

进一步地，交流充电桩接口电路模拟器和/或可编程交流负载设备符合8U标准。

进一步地，交流充电桩接口电路模拟器由上位机进行控制和配置。

在本发明实施例中，交流充电设施的现场检测系统，包括交流充电桩接口电路模拟器、可编程交流负载设备和录波仪，其中交流充电桩接口电路模拟器，用于模拟交流充电桩中回路的断点故障，以及用于断点前后端的信号的采集；可编程交流负载设备，用于为交流充电设施现场检测系统对交流充电桩进行测试时提供功率负载；录波仪，用于测量交流充电桩回路中的信号以及用于显示和/或记录参数的波形。本发明实施例能够更高效地实现对交流充电桩全充电过程的测试，从而解决了相关技术中对交流充电桩全充电过程测试效率低下的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的交流充电设施的现场检测系统的示意图(一)；

图2是根据本发明实施例的一种可选的交流充电设施的现场检测系统的示意图(二)；

图3是根据本发明实施例的一种可选的交流充电设施的现场检测系统的示意图(三)。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，还提供了一种交流充电设施的现场检测系统。

图1是根据本发明实施例的一种可选的交流充电设施的现场检测系统的示意图(一)，如图1所示，该系统可以包括交流充电桩接口电路模拟器101、可编程交流负载设备103和录波仪105，其中：

交流充电桩接口电路模拟器101，用于模拟交流充电桩中回路的断点故障，以及用于断点前后端的信号的采集；

可编程交流负载设备103，用于为交流充电设施现场检测系统对交流充电桩进行测试时提供功率负载；

录波仪105，用于测量交流充电桩回路中的信号以及用于显示和/或记录参数的波形。

根据本发明上述实施例，交流充电设施的现场检测系统包括交流充电桩接口电路模拟器101、可编程交流负载设备103和录波仪105，交流充电桩接口电路模拟器101，用于模拟交流充电桩中回路的断点故障，以及用于断点前后端的信号的采集；可编程交流负载设备103，用于为交流充电设施现场检测系统对交流充电桩进行测试时提供功率负载；录波仪105，用于测量交流充电桩回路中的信号以及用于显示和/或记录参数的波形。能够更高效地实现对交流充电桩全充电过程的测试，从而解决了相关技术中对交流充电桩全充电过程测试效率低下的技术问题。

作为一种可选的实施例，交流充电设施现场检测系统对交流充电桩的全充电过程进行测试。

作为一种可选的实施例，全充电过程的测试至少包括以下测试之一：

连接确认测试、充电准备就绪测试、启动及充电阶段测试、正常充电结束测试、充电连接控制时序测试、脉冲宽度调制信号占空比变化和电流测试、回路电阻测试。

作为一种可选的实施例，交流充电设施现场检测系统通过调节可编程交流负载设备实现对充电桩的异常充电测试。

作为一种可选的实施例，异常充电测试至少包括以下测试之一：

充电连接确认中断测试、充电连接确认接地测试、控制确认中断测试、控制确认接地测试、控制确认断电测试、保护接地中断测试、输出过流测试、脉冲宽度调制中断测试、脉冲宽度调制自恢复测试。

作为一种可选的实施例，可编程交流负载设备包括控制回路模块，其中：控制回路模块用于对可编程交流负载设备进行远程控制。

作为一种可选的实施例，录波仪还用于：

测量至少包括以下之一的信号：电压、电流、CAN信号、应变、加速度。

作为一种可选的实施例，录波仪还用于至少以下功能之一：自动录波、截取屏幕、保存数据、设备重置。

作为一种可选的实施例，交流充电桩接口电路模拟器和/或可编程交流负载设备符合8U标准。

作为一种可选的实施例，交流充电桩接口电路模拟器由上位机进行控制和配置。

根据本发明实施例，还提供了一种10KW交流充电设施的现场检测系统实施例，0KW交流充电设施现场检测系统主要用于交流充电桩的现场测试，测试系统基于《GB/T18487.1电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求》和《GB/T电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备》等相关标准进行搭建，集成主控机、显示器、通讯线、测试终端、负载系统，可实现对交流充电桩全充电过程的测试。

该系统可实现L1、L2、L3、中线N、保护接地PE、控制确认CP、充电连接确认CC各个回路的通断及故障状态的仿真，并且可以通过波形记录仪对电压、电流、PWM波进行采集及分析，以及可对可编程交流负载设备进行远程控制，实现对交流充电桩全充电过程的测试。交流充电桩全充电过程的测试包括：连接确认测试、充电准备就绪测试、启动及充电阶段测试、正常充电结束测试、充电连接控制时序测试、脉冲宽度调制PWM占空比变化和电流测试、回路电阻测试。交流充电设施现场检测系统可通过对负载系统自主调节实现对充电桩的异常充电测试，考察充电桩对于异常情况的响应，实现包括：CC中断测试、CC接地测试、CP中断测试、CP接地测试、CP断电测试、PE中断测试、输出过流测试、PWM中断测试、PWM自恢复测试。

图2是根据本发明实施例的一种可选的交流充电设施的现场检测系统的示意图(二)。图3是根据本发明实施例的一种可选的交流充电设施的现场检测系统的示意图(三)。如图2和图3所示，该交流充电设施的现场检测系统包括交流充电桩接口电路模拟器、可编程交流负载和录波仪，其中配置清单如表1所示：

表1

一、交流充电桩接口电路模拟器：

交流充电桩接口电路模拟器设备的参数、配置及功能如下：

1)交流充电桩接口电路模拟器采用8U标准模块化设计，可安装于标准机柜，也可安装于便携箱，可实验室使用和现场测试使用；

2)交流充电桩接口电路模拟器带有63A标准交流充电枪插座，插座定义满足GB/T20234.3-2015及Q/GDW 1234.2-2014标准规定的要求；

3)交流充电桩接口电路模拟器带有L1、L2、L3、N、PE、CP、CC各个触点回路通断的开关，可实现各路通断故障状态仿真模拟功能；

4)设备带有R2电阻、R3电阻仿真等效电阻模拟功能，满足R2电阻调节范围900～1799Ω，电阻连续可调，调节步进1Ω，电阻精度0.2％，满足R3等效电阻调节范围1800～4799Ω，电阻连续可调，调节步进1Ω，电阻精度0.2％Fs；

5)设备带有充电桩输出的PWM频率、PWM占空比、检测点2电压、检测点3对PE电阻值的测量与显示功能；

6)设备可实现模拟R2、R3电阻等效阻值，并可显示加载档位；

7)设备带有三相电能表头，可实时显示加载过程中三相电压、电流显示、电能、功率因数等参数；

8)设备内置三相电流采集霍尔传感器，量程为100A，可以通过外部电参数采集设备，实现电流采集；

9)设备开关两侧带有4mm标准安全接口，可实现各路参数当前状态的信号采集功能；

10)设备各路触点开关均带有指示灯，可方便就地查看当前的回路的状态；

11)设备带有紧急停止按钮，可在紧急状态下实现各回路切断的功能；

12)设备前后面板各带有1路RS485通讯接口，可实现上位PC机控制功能；

13)设备带有L1、L2、L3三相负载接入接口，可实现与负载的连接功能；

14)设备配备满足全自动测试的上位机软件，可实现参数及开关状态的配置功能；

15)设备可实现充电桩连接确认测试、充电阶段测试、充电准备阶段测试、正常充电结束测试、开关S2/S3断开测试、车辆接口断开测试、PE断针测试、CC中断测试、CP断电测试、CP接地测试、失电状态测试、输出电流测试、CC和CP回路电阻测试等；

16)设备供电电源AC 220V±5％，50Hz；

17)尺寸：高354.8mm*深486mm*宽482.8mm；重量20kg。

二、可编程交流负载

(1)可编程交流负载设备的参数、配置及功能如下：

1)设备采用8U标准模块化设计，可安装于标准机柜，也可安装于便携箱，满足实验室使用和现场测试需要；

2)负载的标称电压230V/50Hz，满足单相电压接入范围0～255V，三相电压接入范围0～440V的要求；

3)负载满足单相及三相加载试验，单个模块单相最大可出电流36A，电流最小步进0.1A,可以满足16A、32A单相/三相交流充电桩测试的要求；

4)设备具备多机并联功能，两个模块并机可实现63A交流充电桩的带载测试的要求；

5)负载带有：远程控制软件、RS-485通讯接口等，可实现远程控制功能；

6)三相阻性加载电压、电流、功率分别独立显示；

7)负载内置三相电参数采集模块，可实现对电压、电流等加载参数的采集；

8)具备短路保护、过流保护、过载保护、过温保护、过欠压保护、风机联锁保护、急停保护等多项安全自动保护功能，保证仪表在长时间大电流放电过程中的安全稳定；

9)具有断电风机延时功能，避免停机后热量无法散发导致设备损坏，保证负载的稳定可靠运行；

10)带有电压电流校准修正功能，可随时对仪表的测量值进行校准修正，保证测量精度；

11)设备采用新型功耗组件，功率密度高，无红热现象，不会由于阻性元件发热而引起阻值漂移变化，电热元件均符合UL安全规格；

12)负载带有电源、加载、故障指示灯，方便查看工作状态。

表2示出了可编程交流负载的主要参数：

表2

(2)可编程交流负载的包括主回路和控制回路，主回路的参数、配置及功能如下：

1)负载满足单相及三相加载试验，单个模块单相最大可出电流36A，电流最小步进0.1A,可以满足16A、32A单相/三相交流充电桩测试的要求；

2)负载内置三相电参数采集模块，可实现对电压、电流等加载参数的采集；

3)三相阻性加载电压、电流、功率分别独立显示。

控制回路的参数、配置及功能如下：

控制回路的参数、配置及功能如下：：

1)具备短路保护、过流保护、过载保护、过温保护、过欠压保护、风机联锁保护、急停保护等多项安全自动保护功能，保证仪表在长时间大电流放电过程中的安全稳定；

2)负载带有：远程控制软件、RS-485通讯接口等，可实现远程控制功能；

3)具有断电风机延时功能，避免停机后热量无法散发导致设备损坏，保证负载的稳定可靠运行；

4)带有电压电流校准修正功能，可随时对仪表的测量值进行校准修正，保证测量精度。

三、DL850录波仪

DL850录波仪的主要参数如表3所示：

序号	项目	技术指标
			1	最大采样率	10MS/s
2	DC精度	±(10div的0.5％)
			3	插拔模块插槽数	8，最多128CH
4	通信特性	USB2.0/1000BASE-T以太网
			5	重量	6.5kg
6	尺寸	355mm*259mm*180mm

该DL850录波仪具有以下功能：

1)该仪器是模块化的波形记录仪器，可以同时测量电压、电流、CAN信号、应变、加速度等多种信号；

2)设备可由主控机远程控制，可实现自动进行录波、截取屏幕、保存数据、设备重置等功能；

3)设备可对CAN信号的采集、分析并以波形的形式展现在屏幕上；

4)设备具有高速采样、高绝缘耐压、多通道测量等优点，为充电桩测试提供强有力的支持。

5)可以显示所有历史波形，并以最大1μs的分辨率显示波形捕捉时间列表，测量期间不需要操作历史功能。完成测量后可以随时调出历史波形。调用波形后，可以缩放感兴趣的位置或执行参数测量。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种交流充电设施的现场检测系统，其特征在于，包括交流充电桩接口电路模拟器、可编程交流负载设备和录波仪，其中：

所述交流充电桩接口电路模拟器，用于模拟交流充电桩中回路的断点故障，以及用于断点前后端的信号的采集；

所述可编程交流负载设备，用于为所述交流充电设施现场检测系统对所述交流充电桩进行测试时提供功率负载；

所述录波仪，用于测量交流充电桩回路中的信号以及用于显示和/或记录所述信号的波形。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交流充电设施现场检测系统对所述交流充电桩的全充电过程进行测试。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，全充电过程的测试至少包括以下测试之一：

连接确认测试、充电准备就绪测试、启动及充电阶段测试、正常充电结束测试、充电连接控制时序测试、脉冲宽度调制信号占空比变化和电流测试、回路电阻测试。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交流充电设施现场检测系统通过调节所述可编程交流负载设备实现对充电桩的异常充电测试。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述异常充电测试至少包括以下测试之一：

充电连接确认中断测试、充电连接确认接地测试、控制确认中断测试、控制确认接地测试、控制确认断电测试、保护接地中断测试、输出过流测试、脉冲宽度调制中断测试、脉冲宽度调制自恢复测试。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可编程交流负载设备包括控制回路模块，其中：

所述控制回路模块用于对所述可编程交流负载设备进行远程控制。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述录波仪还用于：

测量至少包括以下之一的信号：电压、电流、CAN信号、应变、加速度。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述录波仪还用于至少以下功能之一：自动录波、截取屏幕、保存数据、设备重置。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交流充电桩接口电路模拟器和/或所述可编程交流负载设备符合8U标准。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交流充电桩接口电路模拟器由上位机进行控制和配置。