CN108896842A - 一种新能源汽车车载充电机obc自动测试系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统和方法。包括交流电源、直流电源，高压负载、功率分析仪、示波器、工控机、扫码设备、USB集成系统、继电器板、待测车载充电机、低压负载和CAN设备；本发明提供的技术方案可对车载充电机主输出和辅助输出的充电功能和保护功能进行全面全自动测试；系统采用智能化集中控制，可实现多个测试项目的组合与批次执行，整个测试过程可由上位机测试软件平台自动执行，测试完成后自动生成测试报告；测试设备既可单独使用，也可组合后实现系统化测试。本发明对车载充电机充电功能和保护功能进行全面全自动测试，并且自动形成测试报告；具有测试精度和测试效率高，测试成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，涉及新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统和方法。
背景技术
新能源汽车是解决汽车尾气污染和石油能源短缺等问题的主要途径之一，车载充电机是新能源汽车必不可少的核心零部件。
目前传统的车载充电机测试为手工方式，没有一套完整的自动测试系统；传统测试方式存在测试功能不全，效率低的特点。传统测试方法有以下缺点:第一需要设置多个测试工位，多个测试人员，所以测试成本高；第二测试结果依靠测试人员的对设备数据的观察和主观判断，容易造成漏判误判甚至错判，测试结果的准确性无法保证；第三由于测试工序繁杂而测试工时长，导致测试效率低测试成本高。为此本发明人经过长期观察，认为有必要设计一套对车载充电机的综合性能进行全面自动化的测试系统，并能自动形成测试报告，既能提高测试结果的准确性，又能提高测试的效率和降低测试成本。
发明内容
为减少测试工位数量，提高测试精度，提高测试效率，降低测试成本，依据QC/T895-2011电动汽车用传导式车载充电机试验方法和检验规则所规定的项目，本发明提出了一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统和方法。
一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统，包括交流电源、直流电源，高压负载、功率分析仪、示波器、工控机、扫码设备、USB集成系统、继电器板、待测车载充电机、低压负载和CAN设备；所述工控机通过USB集成系统分别对交流电源、高压负载、功率分析仪、示波器、扫码设备、继电器板、低压负载和CAN设备进行通讯连接与控制；交流电源和直流电源、高压负载、功率分析仪、示波器、继电器板、低压负载和CAN设备分别与待测车载充电机相连；扫码设备用于扫描待测车载充电机上的条形码；所述的工控机内设置有上位机测试平台模块，交流电源和直流电源连接市电。
所述USB集成系统通过USB接口和其它设备进行通讯连接。
所述高压负载(3)模拟车载储能设备，为待测车载充电机主输出提供合适的负载，高压负载的最大输出功率6KW，输出电压0-800V，输出电流0-240A。
所述交流电源为待测车载充电机提供各种电压和频率的稳定电源。
所述功率分析仪对待测车载充电机输入电压、输入电流、输出电压和输出电流进行采样，输出待测车载充电机的充电效率、功率因数和谐波参数；功率分析仪第一通道对待测车载充电机输入电压和输入电流进行采样；功率分析仪第二通道对待测车载充电机输出电压和输出电流进行采样。
所述示波器对主输出电压纹波和辅助电压纹波及启动冲击电流进行测量。
所述低压负载连接待测车载充电机的辅助电源输出端，输出电压，电流，功率，低压负载最大输出功率150W,电流0-30A；电压0-150V。
所述继电器板包括待测充电机的输入继电器、输出继电器、防反接模拟继电器和防反接模拟关断继电器；
所述的输入继电器控制待测车载充电机与交流电源L,N的接通和关断；高电平为闭合，低电平为断开；连接在待测车载充电机与交流电源之间；
所述的输出继电器控制待测车载充电机输出端与高压负载进行关断和闭合；高电平为闭合，低电平为断开；连接在待测车载充电机与高压负载之间；
所述的防反接模拟继电器为待测车载充电机提供正常模拟电池电压和反接电压；低电平时，输出与待测车载充电机输出端极性一致的电压；高电平时，输出一组极性与待测车载充电机输出端极性相反的电压；正常模拟电池电压即电压极性与待测车载充电机输出端极性一致的电压；防反接模拟继电器连接在防反接模拟关断继电器与直流电源之间；
所述的防反接模拟关断继电器控制待测车载充电机输出端与防反接模拟继电器输出端之间的接通和关断；高电平为闭合，低电平为断开；连接在待测车载充电机输出端与防反接模拟继电器输出端之间。
所述的上位机测试平台模块包括：设备通讯设置板块；测试项目选择板块；测试参数设置板块；运行实时数据板块；测试参数显示板块；测试报告板块；测试进度显示板块。
所述的设备通讯设置板块用于建立或关闭工况机与其它设备的通信；
测试项目选择板块用于选择相应的测试项目；
测试参数设置板块用于设置测试参数
运行实时数据板块用于输入电压，输入电流，输出电压，输出电流的实时显示，测试报告板块主要用于生成和显示待测充电机的测试结果；测试波形和测试报告；
测试进度板块显示上位机测试平台模块的测试进度，同时显示每一步测试结果，合格项显示绿色，不合格项显示红色；测试进度板块还包括扫码开启指示灯，显示绿色允许扫码操作，显示红色禁止扫码操作。
本发明还公开了一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系方法，包括以下步骤：
通过上位机测试平台模块对待测车载充电机的充电功能和保护功能进行测试，通过扫码设备扫描待测车载充电机的条形码，作为待测车载充电机身份识别；
工控机通过USB集成系统与交流电源、高压负载、功率分析仪、示波器、扫码设备、继电器板、低压负载之间通讯连接实现对上述设备的控制；
待测车载充电机依次进行如下测试项目：1)输入电压范围；2)输入频率范围；3)限压特性；4)限流特性；5)输入过压保护；6)输入欠压保护；7)输出过压保护；8)输出欠压保护；9)短路保护；10)反接保护；11)启动冲击电流；12)输出电压误差；13)输出电流误差；14)输出电压纹波系数；15)辅助电源电压纹波系数；16)功率因数；17)充电效率；18)输出响应时间；19)谐波电流；
测试进度板块显示上位机测试平台模块整机依次测试的进度，同时显示每一步测试结果，合格项显示绿色，不合格项显示红色。
本发明的测试项目设计依据：QC/T 895-2011规定的电动汽车用传导式车载充电机试验方法和检验规则。将所需测试设备集中安装在同一套测试系统中，通过工控机安装上位机测试平台模块进行设置和控制，实现一人即可操作，一键即可测试的目的。
将待测充电机的采样数据和测试设备的采样数据通过上位机测试平台模块进行比较运算和校验，得到测试结果，没有人为的判断引起的误差，测试精度得到保证；
采用上位机测试平台模块控制所有测试项目，按照预先设置的测试顺序和测试时长进行测试，各设备间通过数据传输，减少测试时间和出错机率，提高了测试准确性和测试效率。
附图说明
图1是本发明实施例所述的新能源车辆车载充电机OBC自动测试系统的整体结构框图；
图2是本发明实施例所述的新能源车辆车载充电机OBC自动测试系统的继电器板(9)的控制原理图；
图3是本发明实施例所述的新能源车辆车载充电机OBC自动测试系统的测试报告样本图。
图中：交流电源(1)、直流电源(2)，高压负载(3)、功率分析仪(4)、示波器(5)、工控机(6)、扫码设备(7)、USB集成系统(8)、继电器板(9)、待测车载充电机(10)，及上位机测试平台模块(11)、低压负载(12)、CAN设备(13)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
如图1和2所示为本发明一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统的输入端：采用交流电源(1)，主要功能是提供标准交流电源，并根据测试项目要求通过上位机测试平台模块设置不同电压及不同的频率输出，并对电网的异常状况进行调整输出，包括相差、压差、谐波影响、电压的突升与突降等多种因素，为车载充电机提供一个标准的测试电源；
测试系统的输出部分，高压负载(3)和低压负载(12)；高压负载(3)作为车载充电机的主输出负载，模拟车载储能设备(锂电池组)，通过上位机测试平台模块进行负载电压电流及门限值的设置；进行正常充电功能测试和保护功能测试；低压负载(12)，作为辅助电源的测试负载，通过上位机测试平台模块进行设置负载的电压电流。
测试系统的通讯：USB集成系统(8)将交流电源(1)、高压负载(3)、功率分析仪(4)、示波器(5)、工控机(6)、扫描仪(7)、继电器板(9)、低压负载(12)、CAN设备(13)通过USB通讯线连接起来进行数据通讯，在工控机上安装上位机测试平台模块(11)，通过上位机测试平台模块(11)对其他设备进行控制和管理。
充电效率和功率因数及输出谐波通过功率分析仪(4)进行采样通过上位机测试平台模块进行比较计算输出测试结果；示波器(5)作为待测车载充电机主输出电压纹波，辅助电压纹波的测试设备，通过上位机测试平台模块进行设置和运算并输出测试结果；
上位机测试平台模块通过控制继电器板(9)实现车载充电机的输入输出及电池电压模拟的关断和开启，以及对车载充电机的防反接电压进行关断和开启；继电器板(9)的作用是控制执行元器件，对设备进行开启和关断；其原理如图2所示。直流电源(2)作为车载充电机模拟储能设备的电压，为车载充电机提供必要的测试条件，同时作为测试车载充电机防反接功能电源；
上位机测试平台模块(11)可定义系统测试流程，测试条件和测试参数等，并按设定的流程自动测试；可实现多个测试项目的组合，并按编程顺序执行；测试结束后，软件可自动显示测试结果，并生成测试报告，测试报告以EXCEL文档形式进行保存，如图3所示。
下面对本发明的具体测试项目的测试过程做举例描述，本发明不局限于下述具体测试过程，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
1)输入电压范围：额定输入电压±15％范围内，充电机能正常工作；
输入电压范围详细描叙如下：
第一步，上位机测试平台模块(11)控制继电器板(9)输出高电平使防反接断开继电器闭合，延时11S后输入电压控制继电器闭合，再延时85S后输出控制继电器闭合；
第二步：上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出电压为额定电压220V，延时10S后开机输出；然后依次输出三组电压值，输入下限，输入上限，额定输出；输入下限，输入上限，输入下限187V，输入上限253V，输出额定电压220V；
第三步；上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为CV恒压测试模式；输出电压为额定输出电压320V；打开高压负载；
第四步：上位机测试平台模块(12)设置功率分析仪(4)，读取电流有效值；
第五步：上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)输出电压330V；最大输出电流8A；
第六步：上位机测试平台模块(12)读取功率分析仪(4)分别在输入下限，输入上限，额定输出电压条件下的测得的输出电流有效值RMS，和设定的标准值进行比较，若测试值大于等于标准值则为测试合格，若测试值小于标准值则为测试不合格；将三次测试结果进行“与”运算，得出最终测试结果。
最后一步上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”。
2)输入频率范围：输入电压频率在50Hz±2％范围内，充电机能正常工作；
第一步，上位机测试平台模块(12)控制继电器板(9)输出高电平使防反接断开继电器闭合，延时12S后输入电压控制继电器闭合，再延时84S后输出控制继电器闭合；
第二步：上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出额定输入电压，延时13S后开机输出；然后依次输出三组电压频率值，输入频率下限，输入频率上限，额定频率输出；输入频率下限，输入频率上限，输入频率下限49Hz，输入频率上限51Hz，额定输出频率50Hz；
第三步；上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为CV恒压测试模式；输出电压为额定输出电压320V；打开高压负载；
第四步：上位机测试平台模块(12)设置功率分析仪(4)，读取电流有效值；
第五步：上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)输出电压330V；最大输出电流8A；
第六步：上位机测试平台模块(12)读取功率分析仪(4)分别在输入频率下限，输入频率上限，额定频率输出条件下的测得的输出电流有效值RMS，和程序设定的标准值进行比较，若测试值大于等于标准值则为测试合格，若测试值小于标准值则为测试不合格；输入频率下限测试完成延时3S，输入频率上限测试完成延时3S，额定频率输出条件测试完成延时3S，将三次测试结果进行“与”运算，得出最终测试结果。
最后一步上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”。
3)限压特性:输出电压达到限定值时自动限制电压的增加；
第一步，上位机测试平台模块(12)控制继电器板(9)输出高电平使防反接断开继电器闭合，延时15S后输入电压控制继电器闭合，再延时83S后输出控制继电器闭合；
第二步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为CR恒阻测试模式；阻值设置为320欧姆，开机；
第三步：上位机测试平台模块(12)设置功率分析仪(4)，打开2通道读取输出电压有效值；
第四步：上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出额定电压220V，延时14S后,设定输出频率50Hz,延时17S后开机输出；
第五步：上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)输出电压320V；最大输出电流10A；
第六步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为CR恒阻测试模式；阻值设置为200欧姆，延时2S；
第七步；上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为CR恒阻测试模式；阻值设置为160欧姆；同时设置功率分析仪(4)读取输出电压有效值延时93S，同时将读取电压有效值V_RMS与程序设定标准值下限大于等于315V；上限≤325V进行比较，满足条件输出第一次结果为测试合格，不满足条件输出第一次测试结果为测试不合格；
第八步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为CR恒阻测试模式；阻值依次设置为120欧姆延时2S；100欧姆延时2S,80欧姆延时2S；60欧姆延时100S,同时设置功率分析仪(4)读取输出电压有效值，同时将读取电压有效值V_RMS与程序设定标准值下限大于等于315V；上限≤325V进行比较，满足条件输出第二次结果为测试合格，不满足条件输出第二次测试结果为测试不合格；
第九步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为CR恒阻测试模式；阻值依次设置为50欧姆延时2S,40欧姆延时94S,同时设置功率分析仪(4)读取输出电压有效值，同时将读取电压有效值V_RMS与程序设定标准值下限大于等于315V；上限≤325V进行比较，满足条件输出第三次结果为测试合格，不满足条件输出第三次测试结果为测试不合格；
第十步：第九步完成后上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为CR恒阻测试模式；阻值依次设置为60欧姆延时2S,同时将三次测试结果进行“与”运算，得出最终测试结果。
最后一步上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”。
4)限流特性:输出电流达到限定值时自动限制电流的增加；
第一步，上位机测试平台模块(12)控制继电器板(9)输出高电平使防反接断开继电器闭合，延时18S后输入电压控制继电器闭合，再延时82S后输出控制继电器闭合；
第二步：上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出额定电压220V，延时19S后,设定输出频率50Hz,延时20S后开机输出；
第三步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)测试模式为CV恒压测试模式；电压设置为320V；开机；
第四步：上位机测试平台模块(12)设置功率分析仪(4)，打开2通道读取输出电流有效值I_RMS；
第五步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)测试模式为CV恒压测试模式；电压设置为410V；上位机测试平台模块(12)设置功率分析仪(4)，打开2通道读取输出电流有效值I_RMS；程序设定标准值为下限7A，上限8A；延时3S；程序将读取值与设定值通过比较器进行比较，满足条件输出第一次测试合格结果，不满足条件输出第一次测试不合格结果；
第六步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)测试模式为CV恒压测试模式；电压设置为350V；上位机测试平台模块(12)设置功率分析仪(4)，打开2通道读取输出电流有效值I_RMS；程序设定标准值为下限7A，上限8A；延时3S；程序将读取值与设定值通过比较器进行比较，满足条件输出第二次测试合格结果，不满足条件输出第二次测试不合格结果；
第七步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)测试模式为CV恒压测试模式；电压设置为280V；上位机测试平台模块(12)设置功率分析仪(4)，打开2通道读取输出电流有效值I_RMS；程序设定标准值为下限7A，上限8A；延时3S；程序将读取值与设定值通过比较器进行比较，满足条件输出第三次测试合格结果，不满足条件输出第三次测试不合格结果；
第八步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)测试模式为CV恒压测试模式；电压设置为320V；同时将三次测试结果进行“与”运算，延时3S；三次测试结果全部合格输出测试合格，只要有一次测试不合格即为不合格；
最后一步上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”。
5)输入过压保护：车载充电机输入电压大于过压保护值时，应关闭输出并报警提示，故障排除后应具备自动恢复功能；
第一步，上位机测试平台模块(12)控制继电器板(9)输出高电平使防反接断开继电器闭合，延时56S输出继电器闭合；延时72S输入电压继电器闭合；
第二步：上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出额定电压220V延时57S；设置输出频率为50Hz延时58S后开机；
第三步；上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为恒压测试模式CV，电压为额定输出电压，开机；延时10S；
第四步：上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)输出电压380V；最大输出电流9A,开机命令代码为“0”为开机状态，延时12S；
第五步：分三小步，第一小步上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出电压过压，过压值为设置参数板块过压保护值264V；第二小步设置功率分析仪(4)打开2通道读取待测车载充电机(10)输出端电流有效值I_RMS与设置值1A进行比较，小于等于设定值为合格；大于设定值为不合格；第三小步，读取功率分析仪(4)的输入电压测试值，将它设定值进行比较，满足测试范围为合格，不满足测试范围为不合格；保护值范围为程序设定(264V±3V)；第四小步，将两次的测试结果进行比较，得出总的测试结果输出给测试记录表；
第六步；上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)关机；延时2S；
最后一步上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”。
6)输入欠压保护：车载充电机输入电压小于欠压保护值时，应关闭输出并报警提示，故障排除后应具备自动恢复功能；
第一步，上位机测试平台模块(12)控制继电器板(9)输出高电平使防反接断开继电器闭合，延时59S输出继电器闭合；延时71S输入电压继电器闭合；
第二步：上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出额定电压220V延时60S；设置输出频率为50Hz延时61S后开机；
第三步；上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为恒压测试模式CV，电压为额定输出电压，开机；延时10S；
第四步：上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)输出电压380V；最大输出电流6A,开机命令代码为“0”为开机状态，延时12S；调用ATS_XH_vi子软件；
第五步：分三小步，第一小步上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出电压欠压，欠压值为设置参数板块过压保护值85V；第二小步设置功率分析仪(4)打开2通道读取待测车载充电机(10)输出端电流有效值I_RMS与设置值1A进行比较，小于等于设定值为合格；大于设定值为不合格；第三小步，读取功率分析仪(4)的输入电压测试值，将它设定值进行比较，满足测试范围为合格，不满足测试范围为不合格；保护值范围为程序设定(85V±3V)；第四小步，将两次的测试结果进行比较，得出总的测试结果输出给测试记录表；
第六步；上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)关机；延时2S；
最后一步上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”。
7)输出过压保护：车载充电机输出电压大于过压保护值时，应关闭输出并报警提示，故障排除后应具备自动恢复功能；
第一步，上位机测试平台模块(12)控制继电器板(9)输出高电平使防反接断开继电器闭合，延时62S输出继电器闭合；延时70S输入电压继电器闭合；
第二步：上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出额定电压220V延时63S；设置输出频率为50Hz延时64S后开机；
第三步；上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为恒阻测试模式CR，电阻为150欧姆，开机；延时10S；
第四步：上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)输出电压400V；最大输出电流9A,开机命令代码为“0”为开机状态，延时15S；
第五步：分五小步，
第一小步上位机测试平台模块(12)设置控制继电器板(9)输出低电平，使输出继电器断开延时95S；
第二小步设置功率分析仪(4)打开2通道读取待测车载充电机(10)输出端电流有效值I_RMS与设置值0.5A进行比较，小于等于设定值为合格；大于设定值为不合格；
第三小步上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)的输出电压为输出过压保护值；输出过压保护值在参数设置板块中设置；设置保护值范围(426V-428V)；
第四小步读取功率分析仪(4)的输出过压保护测试值，将它与设定值进行比较，满足设置保护值范围(426V-428V)为合格，不满足设置保护值范围(426V-428V)为不合格；
第五小步将两次的测试结果进行比较，得出总的测试结果输出给测试记录表；
第六步；上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)关机；延时2S；
最后一步上位机测试平台模块(12)根据最终测试结果向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”。
8)输出欠压保护：车载充电机输出电压小于欠压保护值时，应关闭输出并报警提示，故障排除后应具备自动恢复功能；
第一步，上位机测试平台模块(12)控制继电器板(9)输出高电平使防反接断开继电器闭合，延时65S输出继电器闭合；延时69S输入电压继电器闭合；
第二步：上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出额定电压220V延时66S；设置输出频率为50Hz延时67S后开机；
第三步；上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为恒阻测试模式CR，电阻为200欧姆，开机；延时10S；
第四步：上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)输出电压300V；最大输出电流6A,开机命令代码为“0”为开机状态，延时12S；
第五步：上位机测试平台模块(12)设置控制继电器板(9)输出低电平，使输出继电器断开延时1S；
第六步，分四小步：
第一小步上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)的输出电压为输出欠压保护值；输出欠压保护值在参数设置板块中设置；设置保护值范围：小于等于241V；
第二小步设置功率分析仪(4)打开2通道读取待测车载充电机(10)输出端电流有效值I_RMS与设置值0.5A进行比较，小于等于设定值为合格；大于设定值为不合格；
第三小步读取功率分析仪(4)的输出欠压保护测试值，将它与设定值进行比较，满足设置保护值范围为合格，不满足设置保护值范围为不合格；
第四小步将两次的测试结果进行比较，得出总的测试结果输出给测试记录表；
第六步；上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)关机；延时2S；
最后一步上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”。
9)短路保护：车载充电机在启动前，输出短路时，通电后应不启动，并报警提示；在工作过程中输出短路，应关闭输出，并报警提示；故障排除后应能正常工作。
测试原理；待测车载充电机(10)在额定输入电压频率条件下，先判断输出电流电压合格；再通过设置高压负载(3)为短路模式，在负载短路条件下，测试待测车载充电机(10)的输出电流和输出电压，是否满足设置值；短路测试完成重新开机判断待测车载充电机(10)在额定输入电压频率条件下是否能输出设定的电压电流值；全部满足条件为测试合格，否则为不合格；
上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”。
10)反接保护功能：直流输出端与车载储能装置的正负极反接时，通电后应不启动，并报警提示；故障排除后充电机应能正常工作；
测试原理；待测车载充电机(10)在额定输入电压和频率条件下，输出端连接反极性电压，开机不启动标志为无输出电流；反极性电压排除后，电压电流能正常输出，即为测试合格；
上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”。
11)启动冲击电流(≤工作时输入电流最大值的150％)
第一步，上位机测试平台模块(12)控制继电器板(9)输出高电平使防反接断开继电器闭合，延时45S后输入电压控制继电器闭合；输出控制继电器处于常开状态；
第二步：上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出频率50Hz,延时48S，输出额定电压220V，延时50S后开机；
第三步：上位机测试平台模块(12)设置示波器(5)为触发测试模式，且将通道2通道3通道4关闭，打开第1通道；测试待测车载充电机(10)的输入端启动冲击电流；
第五步：上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)输出电压380V；最大输出电流4A,执行开机命令，代码为“0”，延时12S；
第六步：上位机测试平台模块(12)将示波器(5)测得的输入电流峰峰值,与程序设定值进行比较，延时5S；若满足设定范围上位机测试平台模块(12)则输出测试合格结果；若不满足设定范围上位机测试平台模块(12)则输出测试不合格结果；程序设定参数：最大输入电流16A；允许最大冲击电流小于等于34A；
最后一步上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”
12)输出电压误差:车载充电机在恒流状态下运行，其输出电压与设定电压的误差≤±1％；
测试原理：待测车载充电机(10)在输入电压上下限及额定电压条件，输出负载为60欧姆时，三种输出电压与设定电压的误差值是否符合设置误差要求；
上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”
13)输出电流误差：输出电流与设定电流误差≤±5％；
测试原理：待测车载充电机(10)在输入上下限电压及额定电压条件，输出负载为100欧姆时，三种输出电流与设定电流的误差值是否符合设置误差要求；
上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”
14)输出电压纹波系数：车载充电机输出电压纹波应为±5％；
测试原理：待测车载充电机(10)在输入额定电压和额定频率条件下，输出负载为80欧姆时，输出电压峰峰值与有效值的百分比是否符合设置误差要求；
上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”
15)辅助电压纹波系数：车载充电机辅助电源输出电压纹波应为±1％；
测试原理：待测车载充电机(10)在输入额定电压和额定频率条件下，输出负载为80欧姆时，输出电压峰峰值与有效值的百分比是否符合设置误差要求；
上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”
16)功率因数：充电机在额定电压和额定负载状态下，功率因数应不低于0.92；
测试原理：待测车载充电机(10)在输入额定电压和额定频率条件下，输出电压330V负载电压为320V，将功率分析仪读取的功率因数值和设定值进行比较得出测试结果。
上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”
17)充电效率：充电机在额定电压和额定负载状态下，充电效率应不低于0.90；
测试原理：待测车载充电机(10)在输入额定电压和额定频率条件下，输出电压330V负载电压为320V，将功率分析仪读取的功率因数值和设定值进行比较得出测试结果。
上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”
18)输出响应时间(输出电流上升时间应小于5s；关机后，300ms内电流降至10％以下、500ms内降至0A)
上升时间测试详细描叙如下：
第一步，上位机测试平台模块(12)控制继电器板(9)输出高电平使防反接断开继电器闭合，延时49S后输入电压控制继电器闭合，再延时75S后输出控制继电器闭合；
第二步：上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出频率50Hz,延时48S，输出额定电压220V，延时50S后开机；
第三步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)测试模式为CV恒压测试模式；负载电压设置为320V；开机；
第四步：上位机测试平台模块(12)设置示波器(5)为自动测试模式，且将通道1通道2通道4关闭，打开第3通道；测试待测车载充电机(10)的输出电流的上升时间(从0A升至最大值)，延时18S；
第五步：上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)输出电压380V；最大输出电流4A,执行开机命令，代码为“0”，延时12S；调用ATS_XH_vi子软件；
第六步：上位机测试平台模块(12)将示波器(5)测得的输出电流上升时间与程序设定时间进行比较，延时2S；满足设定范围上位机测试平台模块(12)输出测试合格结果；不满足设定范围上位机测试平台模块(12)输出测试不合格结果；程序设定参数：输出电流上升时间应小于5s；
第七步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为关机状态；
下降时间测试详细描叙如下：
第一步，上位机测试平台模块(12)控制继电器板(9)输出高电平使防反接断开继电器闭合，延时48S后输入电压控制继电器闭合，再延时74S后输出控制继电器闭合；
第二步：上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出频率50Hz,延时48S，输出额定电压220V，延时50S后开机；
第三步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)测试模式为CV恒压测试模式；负载电压设置为320V；开机；
第四步：上位机测试平台模块(12)设置示波器(5)为自动测试模式，且将通道1通道2通道4关闭，打开第3通道；测试待测车载充电机(10)的输出电流的下降时间，延时18S；
第五步：上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)输出电压380V；最大输出电流4A,执行开机命令，代码为“0”，延时12S；调用ATS_XH_vi子软件；
第六步：上位机测试平台模块(12)将示波器(5)测得的输出电流下降时间与程序设定时间进行比较，延时2S；满足设定要求上位机测试平台模块(12)输出测试合格结果；不满足设定要求上位机测试平台模块(12)输出测试不合格结果；程序设定参数：300ms内电流降至10％以下、500ms内降至0A延时18S；
第七步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)为关机状态；
最后一步上位机测试平台模块(12)根据上升时间测试结果和下降时间测试结果向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；
19)谐波电流：输入单相电流小于等于16A时，车载充电机产生的谐波电流含量应符合GB17625.1-2003 6.7.3.1的要求；
第一步，上位机测试平台模块(12)控制继电器板(9)输出高电平使防反接断开继电器闭合，延时42S后输入电压控制继电器闭合，再延时76S后输出控制继电器闭合；
第二步：上位机测试平台模块(12)设置交流电源(1)输出频率50Hz,延时46S，输出额定电压220V，延时47S后开机；
第三步：上位机测试平台模块(12)设置高压负载(3)测试模式为CV恒压测试模式；负载电压设置为320V；开机；
第四步：上位机测试平台模块(12)设置待测车载充电机(10)输出电压330V；最大输出电流9A,开机命令代码为“0”，延时12S；调用ATS_XH_vi子软件；
第五步：分两小步：第一小步，上位机测试平台模块(12)设置功率分析仪(4)为电流谐波测试模式，延时2S；第二小步，功率分析仪(4)测试谐波电流从0次开始测试，得到总的输入谐波电流THD；上位机测试平台模块(12)再将测试得到的谐波电流THD与谐波电流设定值进行比较，若测试谐波电流THD在设定范围内则输出测试合格结果，不在设定范围内则输出测试不合格结果；设定值为测试参数设置板块中的谐波电流设定值；
最后一步上位机测试平台模块(12)向测试记录模块输出测试数据，形成该项测试记录；测试合格后测试记录结果判定栏显示“pass”，测试不合格测试记录结果判定栏显示“fail”；
以上所有步骤测试合格，上位机测试平台模块(12)测试界面运行实时数据板块将显示显示测试结果为PASS；若有一步或多步测试不合格，上位机测试平台模块(12)测试界面运行实时数据板块将显示显示测试结果为FAIL。
Claims (10)
1.一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统，其特征在于包括交流电源、直流电源，高压负载、功率分析仪、示波器、工控机、扫码设备、USB集成系统、继电器板、待测车载充电机、低压负载和CAN设备；
所述工控机通过USB集成系统分别对交流电源、高压负载、功率分析仪、示波器、扫码设备、继电器板、低压负载和CAN设备进行通讯连接与控制；
交流电源和直流电源、高压负载、功率分析仪、示波器、继电器板、低压负载和CAN设备分别与待测车载充电机相连；扫码设备用于扫描待测车载充电机上的条形码；所述的工控机内设置有上位机测试平台模块，交流电源和直流电源连接市电。
2.根据权利要求1所述一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统，其特征在于，所述USB集成系统通过USB接口和其它设备进行通讯连接。
3.根据权利要求1所述一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统，其特征在于，所述高压负载(3)模拟车载储能设备，为待测车载充电机主输出提供合适的负载，高压负载的最大输出功率6KW，输出电压0-800V，输出电流0-240A。
4.根据权利要求1所述一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统，其特征在于，所述交流电源为待测车载充电机提供各种电压和频率的稳定电源。
5.根据权利要求1所述一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统，其特征在于，所述功率分析仪对待测车载充电机输入电压、输入电流、输出电压和输出电流进行采样，输出待测车载充电机的充电效率、功率因数和谐波参数；功率分析仪第一通道对待测车载充电机输入电压和输入电流进行采样；功率分析仪第二通道对待测车载充电机输出电压和输出电流进行采样。
6.根据权利要求1所述一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统，其特征在于，所述示波器对主输出电压纹波和辅助电压纹波及启动冲击电流进行测量。
7.根据权利要求1所述一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统，其特征在于，所述低压负载连接待测车载充电机的辅助电源输出端，输出电压，电流，功率，低压负载最大输出功率150W,电流0-30A；电压0-150V。
8.根据权利要求1所述一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统，其特征在于，所述继电器板包括待测充电机的输入继电器、输出继电器、防反接模拟继电器和防反接模拟关断继电器；
所述的输入继电器控制待测车载充电机与交流电源L,N的接通和关断；高电平为闭合，低电平为断开；连接在待测车载充电机与交流电源之间；
所述的输出继电器控制待测车载充电机输出端与高压负载进行关断和闭合；高电平为闭合，低电平为断开；连接在待测车载充电机与高压负载之间；
所述的防反接模拟继电器为待测车载充电机提供正常模拟电池电压和反接电压；低电平时，输出与待测车载充电机输出端极性一致的电压；高电平时，输出一组极性与待测车载充电机输出端极性相反的电压；正常模拟电池电压即电压极性与待测车载充电机输出端极性一致的电压；防反接模拟继电器连接在防反接模拟关断继电器与直流电源之间；
所述的防反接模拟关断继电器控制待测车载充电机输出端与防反接模拟继电器输出端之间的接通和关断；高电平为闭合，低电平为断开；连接在待测车载充电机输出端与防反接模拟继电器输出端之间。
9.根据权利要求1所述一种新能源汽车车载充电机OBC自动测试系统，其特征在于所述的上位机测试平台模块包括：设备通讯设置板块；测试项目选择板块；测试参数设置板块；运行实时数据板块；测试参数显示板块；测试报告板块；测试进度显示板块。
所述的设备通讯设置板块用于建立或关闭工况机与其它设备的通信；
测试项目选择板块用于选择相应的测试项目；
测试参数设置板块用于设置测试参数
运行实时数据板块用于输入电压，输入电流，输出电压，输出电流的实时显示，测试报告板块主要用于生成和显示待测充电机的测试结果；测试波形和测试报告；
测试进度板块显示上位机测试平台模块的测试进度，同时显示每一步测试结果，合格项显示绿色，不合格项显示红色；测试进度板块还包括扫码开启指示灯，显示绿色允许扫码操作，显示红色禁止扫码操作。
10.一种权利要求1所述系统的新能源汽车车载充电机OBC自动测试系方法，包括以下步骤：
通过上位机测试平台模块对待测车载充电机的充电功能和保护功能进行测试，通过扫码设备扫描待测车载充电机的条形码，作为待测车载充电机身份识别；
工控机通过USB集成系统与交流电源、高压负载、功率分析仪、示波器、扫码设备、继电器板、低压负载之间通讯连接实现对上述设备的控制；
待测车载充电机依次进行如下测试项目：1)输入电压范围；2)输入频率范围；3)限压特性；4)限流特性；5)输入过压保护；6)输入欠压保护；7)输出过压保护；8)输出欠压保护；9)短路保护；10)反接保护；11)启动冲击电流；12)输出电压误差；13)输出电流误差；14)输出电压纹波系数；15)辅助电源电压纹波系数；16)功率因数；17)充电效率；18)输出响应时间；19)谐波电流；
测试进度板块显示上位机测试平台模块整机依次测试的进度，同时显示每一步测试结果，合格项显示绿色，不合格项显示红色。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20220208 |
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