CN109884438A - 一种用于直流充电桩现场检测的移动检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于直流充电桩现场检测的移动检测设备，包括：上位机、直流接口模拟装置、充电模拟装置以及数据采集装置；其中，上位机，用于下发控制指令至直流接口模拟装置与充电模拟装置，接收并分析数据采集装置上传的被测充电桩的测试参数；充电模拟装置，用于模拟充电过程以及根据控制指令调节被测充电桩的输出电流；直流接口模拟装置，用于根据控制指令模拟各类异常充电情况；数据采集装置，用于采集正常充电情况与异常充电情况下被测充电桩的测试参数并将测试参数上传至上位机。该移动检测设备可有效减少测试人员的工作量，提高测试数据的准确性与可追溯性，以及保障测试安全。

Description

一种用于直流充电桩现场检测的移动检测设备

技术领域

本发明涉及直流充电桩检测技术领域，特别涉及一种用于直流充电桩现场检测的移动检测设备。

背景技术

在能源资源日益紧张、环境污染日趋严重的情况下，为节约能源与减少污染，电动汽车产业得到快速发展，与之配套的充电设施也得以大量建设。而充电设施在生产制造以及现场安装过程中，可能存在一定的安全隐患。为排查现场充电设施的充电隐患，保障电动汽车的安全出行，需要对充电设施进行现场检测工作。目前，对充电设施在实验室内进行检测的检测工作已较为成熟，而在现场对充电设施进行检测却尚未有高效、便捷的测试方式，主要存在如下测试缺陷：

1、测试设备需运送至现场，且因负载功率不足，无法进行充电桩大功率输出测试项目。

2、测试数据需要人工手动记录及计算分析，数据可追溯性低，无法有效记录充电桩的整个工作过程。

3、测试人员需要对现场设备进行接线，较为繁琐，且存在一定的安全隐患。

4、测试设备运送速度慢，在充电设施大量建设的情况下，无法保障测试任务的顺利完成。

因此，如何提供一种直流充电桩的现场检测方案，减少测试人员的工作量，提高测试数据的准确性与可追溯性以及保障测试安全是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于直流充电桩现场检测的移动检测设备，可以减少测试人员的工作量，提高测试数据的准确性与可追溯性，保障测试安全。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于直流充电桩现场检测的移动检测设备，包括：上位机、直流接口模拟装置、充电模拟装置以及数据采集装置；

所述上位机，用于下发控制指令至所述直流接口模拟装置与所述充电模拟装置，接收并分析所述数据采集装置上传的被测充电桩的测试参数；

所述充电模拟装置，用于模拟充电过程以及根据所述控制指令调节所述被测充电桩的输出电流；

所述直流接口模拟装置，用于根据所述控制指令模拟各类异常充电情况；

所述数据采集装置，用于采集正常充电情况与所述异常充电情况下所述被测充电桩的所述测试参数并将所述测试参数上传至所述上位机。

可选的，所述直流接口模拟装置包括：模拟接口盒插座、控制导引电路、采集接口、电池电压模拟装置、控制装置以及通信接口；

所述模拟接口盒插座，用于连接所述被测充电桩；

所述采集接口，用于连接所述数据采集装置；

所述控制装置，用于通过所述通信接口接收所述上位机下发的所述控制指令，并根据所述控制指令控制所述控制导引电路中各开关的开关状态，以模拟所述异常充电情况；以及根据所述控制指令控制所述电池电压模拟装置对外输出电压。

可选的，所述充电模拟装置包括：

DC/DC变流器、汽车锂离子蓄电池以及负载装置；

所述DC/DC变流器，用于将所述被测充电桩的输出电压转化为充电电压对所述汽车锂离子蓄电池充电以及接收所述上位机发送的启动指令对外输出电压；

所述负载装置，用于接收所述上位机发送的调节指令并根据所述调节指令改变阻值大小，以调节所述被测充电桩的输出电流。

可选的，还包括：

DC/AC变流器，用于将所述汽车锂离子蓄电池的电池电压转化为工频电压为各装置供电。

可选的，所述上位机为工控机。

可选的，所述通信接口为RS485接口。

可选的，所述负载装置为程控式可调电阻。

可选的，所述开关为继电器。

可选的，所述移动检测设备设置有多个放置区，所述上位机、所述直流接口模拟装置、所述充电模拟装置及所述数据采集装置可拆卸的放置于对应的所述放置区。

本发明所提供的用于直流充电桩现场检测的移动检测设备，包括上位机、直流接口模拟装置、充电模拟装置以及数据采集装置；所述上位机，用于下发控制指令至所述直流接口模拟装置与所述充电模拟装置，接收并分析所述数据采集装置上传的被测充电桩的测试参数；所述充电模拟装置，用于模拟充电过程以及根据所述控制指令调节所述被测充电桩的输出电流；所述直流接口模拟装置，用于根据所述控制指令模拟各类异常充电情况；所述数据采集装置，用于采集正常充电情况与所述异常充电情况下所述被测充电桩的所述测试参数并将所述测试参数上传至所述上位机。

可见，本发明所提供的用于直流充电桩现场检测的移动检测设备，利用直流接口模拟装置根据上位机的控制指令模拟各类异常充电情况；通过充电模拟装置模拟充电过程以及实现被测充电桩输出电流的调节；借助数据采集装置进行测试参数的采集并将采集到测试参数上传至上位机，进一步进行测试分析。该移动检测设备高集成度且全自动化，使用该移动检测设备进行交流充电桩的现场测试时，无需进行繁琐的现场接线，有效提高了测试人员的测试安全。同时，该移动检测设备能够实现全自动测试，不再依靠测试人员手动记录测试参数以及计算分析，从而极大的提高了测试数据的准确性与可追溯性以及测试速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的用于直流充电桩现场测试的移动检测设备的示意图；

图2为本发明实施例所提供的直流接口模拟装置的示意图；

图3为本发明实施例所提供的充电模拟装置的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于直流充电桩现场检测的移动检测设备，可以减少测试人员的工作量，提高测试数据的准确性与可追溯性，保障测试安全。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的用于直流充电桩现场测试的移动检测设备的示意图；参考图1可知，该移动检测设备包括：

上位机10、直流接口模拟装置20、充电模拟装置30以及数据采集装置40；

具体的，上位机10与直流接口模拟装置20、充电模拟装置30以及数据采集装置40均相连，用于下发控制指令至直流接口模拟装置20与充电模拟装置30，以及接收数据采集装置40上传的被测充电桩的测试参数并分析该测试参数得到被测充电桩的性能测试结果。其中，对于上位机10的具体形式，本发明不做唯一限定，可以为工控机，还可以为便携式电脑，亦或者为其他设备，具体可以根据实际情况进行差异性设置。

可选的，上位机10为工控机，从而通过该工控机实现上述操作。

直流接口模拟装置20与上位机10、充电模拟装置30、数据采集装置40均相连，并当进行直流充电桩测试时与被测充电桩的充电连接装置相连，负责接收上位机10下发的控制指令，并根据该控制指令模拟各类异常充电情况，以进行被测充电桩通信中断测试、车辆接口断开测试等被测充电桩异常充电测试。

在一种具体的实施方式中，请参考图2，图2为本发明实施例所提供的直流接口模拟装置的示意图；结合图2知，本实施例中，直流接口模拟装置20包括：模拟接口盒插座201、控制导引电路202、采集接口203、电池电压模拟装置204、控制装置205以及通信接口206；其中，控制导引电路202与模拟接口盒插座201、采集接口203、电池电压模拟装置204以及控制装置205均相连，且其内部包含九路连接线，各路连接线分别串接有一路开关。

模拟接口盒插座201用于连接被测充电桩；采集接口203，用于连接数据采集装置40；控制装置205，用于通过通信接口206接收上位机10下发的控制指令，并根据控制指令控制控制导引电路202中各开关的开关状态，以模拟异常充电情况；以及根据控制指令控制电池电压模拟装置204对外输出电压。

其中，上述通信接口206可以为RS485接口、RS232接口、以太网接口等。具体结合实际需要相适应的设置即可。

可选的，上述通信接口206为RS485接口，从而通过该RS485接口与上位机建立连接进行数据通信。

另外，对于上述开关的具体的类型，本发明同样不做唯一限定，可以为继电器、接触器等。

可选的，上述开关为继电器，从而通过控制装置205控制各继电器的开关状态，模拟各异常充电情况。

充电模拟装置30用于模拟充电过程以及根据上位机10下发的控制指令调节被测充电桩的输出电流。具体而言，充电模拟装置30经由直流接口模拟装置20与被测充电桩相连，与其构成充电回路，被测充电桩的输出电压对该充电模拟装置30充电。此外，充电模拟装置30还可以根据上位机10下发的控制指令调节被测充电桩的输出电流，以实现充电桩电性能的测试。

在一种具体的实施方式中，请参考图3，图3为本发明实施例所提供的充电模拟装置的示意图，由图3知，本实施例中充电模拟装置30可以包括：DC/DC变流器301、汽车锂离子蓄电池302以及负载装置303；其中，DC/DC变流器301与汽车锂离子蓄电池302相连；

DC/DC变流器301主要用于将被测充电桩的输出电压转化为充电电压对汽车锂离子蓄电池302充电，即模拟充电过程。另外，DC/DC变流器301分别与直流接口模拟装置20及上位机10相连，在接收上位机10发送的启动指令后可对外输出电压，以启动被测充电桩充电。负载装置303分别连接直流接口模拟装置20及上位机10，根据接收到的上位机10发送的调节指令通过改变阻值大小调节被测充电桩输出电流。

在一种具体的实施方式中，上述负载装置303为程控式可调电阻。从而，上位机10可以向该程控式可调电阻下发调节指令，改变其阻值，进而调节被测充电桩的输出电流。

数据采集装置40用于采集正常充电情况与异常充电情况下被测充电桩的测试参数并将测试参数上传至上位机10。上述测试参数可以包括被测充电桩的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流、输入功率、输出功率、功率因素、效率等。其中，上述输入电压与输入电流的获取方式可以为：将该数据采集装置40的电流钳、电压钳连接于被测充电桩的输入端，从而获取被测充电桩的输入电压与输入电流。

结合上述各实施例，该移动检测设备进行充电桩电性能测试的工作流程为：测试人员将被测充电桩的充电连接装置插入该移动检测设备的模拟接口盒插座201，并将上位机10启动，上位机10向控制装置205发送控制指令使控制装置205控制控制导引电路202中的开关K1～K9闭合，被测充电桩检测到外端连接正常后，通过直流接口模拟装置20的通信接口206与上位机10交互充电报文信息，并对外输出电压，启动绝缘自检过程。绝缘自检完成后，控制导引电路202中DC+与DC-之间的电压变为0V，数据采集装置40通过采集接口203实时监测DC+与DC-之间的电压值，并将电压值传送至上位机10，上位机10在收到DC+与DC-之间的电压值变为0V后，通过通信接口206对直流接口模拟装置20中的控制装置205下发控制指令，控制电池电压模拟装置204启动电压输出，被测充电桩检测到充电连接装置外端有电池电压后，再次对外启动充电，被测充电桩完成启动过程。充电桩启动后，上位机10通过与被测充电桩的报文交互，完成对充电桩输出电压的调整，并对负载装置303下发电阻值调整指令，进行电阻值的调整，通过电阻值的调整完成对被测充电桩的输出电流的调整。数据采集装置40实时记录充电桩的输出电压、输出电流等，并上传至上位机10，实现对被测充电桩的电性能测试。

充电桩互操作测试及协议一致性测试的工作流程为：测试人员将被测充电桩的充电连接装置插入充电桩输出插座装置，并将上位机10启动，上位机10控制控制导引电路202中开关K1～K9闭合。被测充电桩检测到外端连接正常后，通过直流接口模拟装置20的通信接口206与上位机10交互充电报文信息，并对外输出电压，启动绝缘自检过程。绝缘自检完成后，控制导引电路202中DC+与DC-之间的电压变为0V，数据采集装置40通过采集接口203实时监测DC+与DC-之间的电压值，并将其电压值传送至上位机10，上位机10在收到DC+与DC-之间的电压值变为0V后，对DC/DC变流器301下发启动指令，控制DC/DC变流器301对外进行电压输出。被测充电桩检测到充电连接装置外端有电池电压后，再次对外启动充电，被测充电桩完成启动过程。

在被测充电桩启动后，正常状态测试项目的工作过程为：上位机10通过与被测充电桩进行报文交互，以及对DC/DC变流器301下发电压调整指令，完成对被测充电桩输出电压以及被测充电桩外侧DC/DC变流器301电压的同步调整。被测充电桩电压调整完成后，上位机10可通过与被测充电桩进行报文交互，发送电流调整指令，控制被测充电桩的输出电流。在此过程中，数据采集装置40实时采集被测充电桩的输出电压、输出电流等，并上传至上位机10，上位机10测试装置对该输出电压、输出电流进行实时分析，完成被测充电桩的自检阶段测试、充电准备就绪测试、充电阶段测试以及正常充电结束测试。

在被测充电桩启动后，异常状态测试项目的工作过程为：上位机10对直流接口模拟装置20中的控制装置205下发控制指令，根据测试项目，分别控制开关K1～K9中的对应开关断开。对应开关断开后，直流接口模拟装置20控制导引电路202中相应电路的状态量会发生变化，数据采集装置实时采集控制导引电路202中相应电路的状态量，并将控制导引电路202中相应电路的状态量、被测充电桩的输出电压、输出电流上传至上位机10，上位机10测试装置进行实时分析，进而实现对被测充电桩的通信中断测试、开关断开测试、车辆接口断开测试、输出电压超过车辆允许值测试等测试。

在被测充电桩启动过程中以及被测充电桩启动充电后的过程中，上位机10通过对交互报文的正常发送以及异常发送，并实时记录被测充电桩发送的报文，完成对被测充电桩通信协议一致性的测试。

综上所述，本发明所提供的用于直流充电桩现场检测的移动检测设备高集成度且全自动化，使用该移动检测设备进行交流充电桩的现场测试时，无需进行繁琐的现场接线，有效提高了测试人员的测试安全。同时，该移动检测设备能够实现全自动测试，不再依靠测试人员手动记录测试参数以及计算分析，从而极大的提高了测试数据的准确性与可追溯性以及测试速度。

在上述各实施例的基础上，可选的，该移动检测设备还包括：DC/AC变流器，用于将汽车锂离子蓄电池302的电池电压转化为工频电压为各装置供电。

具体的，DC/AC变流器与汽车锂离子蓄电池302、上述各装置以及该移动检测装置上的照明设备、监控设备、插排等相连，将汽车锂离子蓄电池302的电池电压转化为220V的工频电压为各装置等供电，确保移动检测设备的正常运行。本实施例无需额外为该移动检测设备连接工频电压，进一步提高了移动检测设备的集成度。

在上述实施例的基础上，可选的，移动检测设备设置有多个放置区，上位机10、直流接口模拟装置20、充电模拟装置30以及数据采集装置40可拆卸的放置于对应的放置区。

具体的，本实施例中，移动检测设备设置有多个放置区，当然，该放置区的具体数量可以根据实际所需放置设备的数量进行设置。上位机10、直流接口模拟装置20等均可拆卸的放置于对应的放置区。通过该实施例可方便进行装置更换并有效增加了该移动检测设备的便携性。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的用于直流充电桩现场测试的移动检测设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种用于直流充电桩现场检测的移动检测设备，其特征在于，包括：上位机、直流接口模拟装置、充电模拟装置以及数据采集装置；

所述上位机，用于下发控制指令至所述直流接口模拟装置与所述充电模拟装置，接收并分析所述数据采集装置上传的被测充电桩的测试参数；

所述充电模拟装置，用于模拟充电过程以及根据所述控制指令调节所述被测充电桩的输出电流；

所述直流接口模拟装置，用于根据所述控制指令模拟各类异常充电情况；

所述数据采集装置，用于采集正常充电情况与所述异常充电情况下所述被测充电桩的所述测试参数并将所述测试参数上传至所述上位机。

2.根据权利要求1所述的移动检测设备，其特征在于，所述直流接口模拟装置包括：模拟接口盒插座、控制导引电路、采集接口、电池电压模拟装置、控制装置以及通信接口；

所述模拟接口盒插座，用于连接所述被测充电桩；

所述采集接口，用于连接所述数据采集装置；

所述控制装置，用于通过所述通信接口接收所述上位机下发的所述控制指令，并根据所述控制指令控制所述控制导引电路中各开关的开关状态，以模拟所述异常充电情况；以及根据所述控制指令控制所述电池电压模拟装置对外输出电压。

3.根据权利要求2所述的移动检测设备，其特征在于，所述充电模拟装置包括：

DC/DC变流器、汽车锂离子蓄电池以及负载装置；

所述DC/DC变流器，用于将所述被测充电桩的输出电压转化为充电电压对所述汽车锂离子蓄电池充电以及接收所述上位机发送的启动指令对外输出电压；

所述负载装置，用于接收所述上位机发送的调节指令并根据所述调节指令改变阻值大小，以调节所述被测充电桩的输出电流。

4.根据权利要求3所述的移动检测设备，其特征在于，还包括：

DC/AC变流器，用于将所述汽车锂离子蓄电池的电池电压转化为工频电压为各装置供电。

5.根据权利要求4所述的移动检测设备，其特征在于，所述上位机为工控机。

6.根据权利要求5所述的移动检测设备，其特征在于，所述通信接口为RS485接口。

7.根据权利要求6所述的移动检测设备，其特征在于，所述负载装置为程控式可调电阻。

8.根据权利要求7所述的移动检测设备，其特征在于，所述开关为继电器。

9.根据权利要求8所述的移动检测设备，其特征在于，所述移动检测设备设置有多个放置区，所述上位机、所述直流接口模拟装置、所述充电模拟装置及所述数据采集装置可拆卸的放置于对应的所述放置区。