CN110658402A - 电动汽车充电用测试系统 - Google Patents
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Abstract
本方案涉及一种电动汽车充电用测试系统，以实现模拟出具有不同充电能力的充电设施实现电动汽车的充电适应性检测的效果。其包括交流供电设备以及与交流供电设备固定连接的交流充电枪，交流供电设备包括：上位机；与上位机连接的驱动电路；一端与地线相连的第一偏置电路；与第一偏置电路和连接确认线连接的第二偏置电路；交流充电枪包括：与第一偏置电路并联的第三开关；第一偏置电路和第二偏置电路均包括：串联设置的电阻和三极管；第一偏置电路中的电阻连接地线和第三开关；第一偏置电路中的三极管的基级连接驱动电路，集电极连接第一偏置电路中的电阻，发射级连接第三开关；第二偏置电路中的电阻连接第一偏置电路中的电阻和第三开关。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车充电适应性测试领域，具体是一种电动汽车充电用测试系统。
背景技术
目前电动汽车的交流充电设施众多，包括家充线缆、3.3kW交流充电桩、6.6kW交流充电桩、11kW交流充电桩，其中充电设施的CC电阻值用于表征充电设施的充电能力，不同电阻值对应不同充电设备。为了验证电动汽车能够兼容以上所有充电设施，需要在整车下线检测时验证充电适应性功能，以保证电动汽车可以使用各种充电设施进行充电。
目前现有产品的CC电阻都是集成在充电枪头处，与S3开关直接连接，不受充电桩控制，且CC电阻值为固定值，也就是说，在整车下线检测时，一套测试系统只能模拟一种充电设施。电动汽车下线充电测试系统如果分别使用家充线缆、3.3kW交流充电桩、6.6kW 交流充电桩、11kW交流充电桩对电动汽车进行测试，会使得测试系统臃肿，测试过程复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种电动汽车充电用测试系统，以实现模拟出具有不同充电能力的充电设施实现电动汽车的充电适应性检测的效果。
本发明提供了一种电动汽车充电用测试系统，包括交流供电设备以及与所述交流供电设备固定连接的交流充电枪，所述交流供电设备包括：
上位机；
与所述上位机连接的驱动电路；
至少一条第一偏置电路，所述第一偏置电路的一端与地线相连；
并联设置的至少两条第二偏置电路，所述第二偏置电路的一端连接所述第一偏置电路的另一端，另一端与连接确认线相连；
所述交流充电枪包括：与所述第一偏置电路并联设置的第三开关；所述第一偏置电路、所述第二偏置电路和所述第三开关共同形成用于确认交流充电枪和电动汽车的连接状态的连接确认电路；
所述第一偏置电路和所述第二偏置电路均包括：串联设置的电阻和三极管；
所述第一偏置电路中的电阻的一端连接所述地线和所述第三开关的一端；所述第一偏置电路中的三极管的基级连接所述驱动电路，集电极连接所述第一偏置电路中的电阻的另一端，发射级连接所述第三开关的另一端；
所述第二偏置电路中的电阻的一端连接所述第一偏置电路中的电阻的另一端和所述第三开关的另一端；所述第二偏置电路中的三极管的基级连接所述驱动电路，集电极连接所述第二偏置电路中的电阻的另一端，发射级连接所述连接确认线；
所述上位机根据用户输入的需求信息，向所述驱动电路发出控制信号，使所述驱动电路控制至少一条第一偏置电路中的一个或多个三极管导通，以及控制至少两条第二偏置电路中的一个或多个三极管导通。
优选地，在所述第一偏置电路为两条以上时，各条所述第一偏置电路并联设置，各条所述第一偏置电路形成的回路与各条所述第二偏置电路形成的回路串联。
优选地，所述电动汽车充电用测试系统可模拟出3.3kw交流充电桩、6.6kw交流充电桩、 11kw交流充电桩和10kw交流充电桩中的其中一种交流供电设备。
优选地，所述第一偏置电路为3条，3条第一偏置电路中的三极管分别为第一三极管，第二三极管和第三三极管；
所述第二偏置电路为4条，4条第二偏置电路中的三极管分别为第四三极管、第五三极管、第六三极管和第七三极管；
在所述驱动电路根据所述上位机的控制信号控制所述第一三极管和所述第四三极管导通、剩余的三极管截止时，所述电动汽车充电用测试系统可模拟出3.3kw交流充电桩、6.6kw 交流充电桩、11kw交流充电桩和10kw交流充电桩中的其中一种交流供电设备；
在所述驱动电路根据所述上位机的控制信号控制所述第二三极管和所述第五三极管导通、剩余的三极管截止时，所述电动汽车充电用测试系统可模拟出剩余的三种交流供电设备的其中一种交流供电设备；
在所述驱动电路根据所述上位机的控制信号控制所述第三三极管和所述第六三极管导通、剩余的三极管截止时，所述电动汽车充电用测试系统可模拟出剩余的两种交流供电设备的其中一种交流供电设备；
在所述驱动电路根据所述上位机的控制信号控制所述第三三极管和所述第七三极管导通、剩余的三极管截止时，所述测试用交流供电系统可模拟出剩余的一种交流供电设备。
优选地，所述三极管为NPN型三极管。
优选地，各条所述第一偏置电路中的电阻的阻值不同或相同，各条所述第二偏置电路中的电阻的阻值不同。
优选地，所述交流供电设备还包括：
与所述上位机相连的PWM信号线和12V电压线；
与控制导引线相连的等效电阻；
与所述等效电阻相连的第一开关；
所述第一开关在所述上位机的控制下与所述PWM信号或所述12V电压线相连。
本发明是有益效果为：
实现了模拟具有不同供电能力的供电设备，可以实现对电动汽车的充电适应性检测。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参照图1，本发明提供了一种电动汽车充电用测试系统，包括交流供电设备1以及与 所述交流供电设备1固定连接的交流充电枪2，所述交流供电设备1包括：
上位机11；
与所述上位机11连接的驱动电路12；
至少一条第一偏置电路13，所述第一偏置电路13的一端与地线(PE线)相连；
并联设置的至少两条第二偏置电路14，所述第二偏置电路14的一端连接所述第一偏置电路13的另一端，另一端与连接确认线(CC线)相连；
所述交流充电枪2包括：与所述第一偏置电路13并联设置的第三开关S3；所述第一偏置电路13、所述第二偏置电路14和所述第三开关S3共同形成用于确认交流充电枪2和电动汽车的连接状态的连接确认电路；
所述第一偏置电路13和所述第二偏置电路14均包括：串联设置的电阻和三极管；
所述第一偏置电路13中的电阻的一端连接所述地线和所述第三开关S3的一端；所述第一偏置电路13中的三极管的基级连接所述驱动电路12，集电极连接所述第一偏置电路13中的电阻的另一端，发射级连接所述第三开关S3的另一端；
所述第二偏置电路14中的电阻的一端连接所述第一偏置电路13中的电阻的另一端和所述第三开关S3的另一端；所述第二偏置电路14中的三极管的基级连接所述驱动电路12，集电极连接所述第二偏置电路14中的电阻的另一端，发射级连接所述连接确认线；
所述上位机11根据用户输入的需求信息，向所述驱动电路12发出控制信号，使所述驱动电路12控制至少一条第一偏置电路13中的一个或多个三极管导通，以及控制至少两条第二偏置电路14中的一个或多个三极管导通。
优选地，在所述第一偏置电路13为两条以上时，各条所述第一偏置电路13并联设置，各条所述第一偏置电路13形成的回路与各条所述第二偏置电路14形成的回路串联。
其中，上位机11和驱动电路12共同形成供电控制装置，该驱动电路12具有与各个三极管连接的多个引脚，驱动电路12根据上位机的信号，确定需要被导通的目标三极管和需要被截止的目标三极管，然后，通过进行驱动对应的三极管导通。通过多个三极管的导通与截止的切换，使车载控制装置从连接确认线(CC线)检测点上检测的CC电阻值不同，根据国标要求，不同阻值对应于不同的充电线缆额定容量，而充电线缆额定容量对应于交流供电设备1的充电功率，因此，该检测用交流充电系统即可模拟具有不同充电能力的交流供电设备1。因而可以依靠一套交流电充电系统，实现对电动汽车充电适应能力的检测。
如图1所示，该第一偏置回路13和第二偏置回路14设置于交流供电设备中，在充电枪内仅设置有一个第三开关S3。
如图1所示，交流充电枪2和电动汽车之间的连接按照国标18487.1中所规定的方式 进行连接，测试人员预先确认本实施例的充电系统所需要模拟的具有特定供电能力的交流 供电设备，向上位机11输入相关参数(如本实施例的充电系统所能够提供的最大充电功率 为3.3kw)，上位机11根据用户输入参数，按照预设逻辑，确定哪些三极管需要被导通，然 后向驱动电路12输入控制信号，使驱动电路12进行对应的三极管驱动，保障车载控制装置所检测到的CC电阻值与国标中充电线缆对应额定容量相对应。在进行测试时，测试人 员将本实施例的交流充电枪2插入待进行充电适应性测试到电动汽车的接入口中。然后， 电动汽车中的车载控制装置和充电系统中的上位机11按照国标18487.1中规定的逻辑进行处理，充电系统模拟对应充电能力的充电桩为电动汽车进行充电。
其中，在第一偏置电路13为1条和第二偏置电路14为2条时，供充电设备可以模拟出2种充电能力的充电桩。例如，图1中，第一三极管T1和第一电阻R1条成第一偏置电路13，第四电阻R4和第四三极管T4条成一条第二偏置电路14，第五电阻R5和第五三极管T5条成一条第二偏置电路14。在进行CC电阻检测时，若交流充电枪2和电动汽车之间完全连接，则第三开关S3会闭合，由于第一三极管T1、第四三极管T3处于导通状态且第五三极管T5处于截止状态，则所检测到的CC电阻的阻值为R4，其即表征充电系统模拟的3.3kw交流充电桩；若交流充电枪2和电动汽车之间处于半连接状态，则会导致第三开关S3断开，由于第一三极管T1和第四三极管T4处于截止状态且第五三极管T5处于导通状态，所检测到的CC电阻的阻值为R1+R4。
优选地，在所述第一偏置电路13为两条以上时，各条所述第一偏置电路15并联设置，各条所述第一偏置电路14形成的回路与各条所述第二偏置电路14形成的回路串联。
优选地，所述电动汽车充电用测试系统可模拟出3.3kw交流充电桩、6.6kw交流充电桩、 11kw交流充电桩和10kw交流充电桩中的其中一种交流供电设备。
优选地，所述第一偏置电路13为3条，3条第一偏置电路13中的三极管分别为第一三极管T1，第二三极管T2和第三三极管T3；所述第二偏置电路14为4条，4条第二偏置电路14中的三极管分别为第四三极管T4、第五三极管T5、第六三极管T6和第七三极管 T7；参照表1，
表1
在驱动电路12根据上位机的控制信号控制第一三极管T1和第四三极管T4导通、剩余的三极管截止时，所述电动汽车充电用测试系统可模拟出3.3kw交流充电桩、6.6kw交流充电桩、11kw交流充电桩和10kw交流充电桩中的其中一种交流供电设备，在第一三极管 T1和第四三极管T4导通后，根据充电枪和电动汽车的连接状态，使第三开关S3处于闭合或断开状态；在第三开关S3闭合时，表明交流充电枪2和电动汽车完全连接，此时所检测到的CC电阻值为R4；在第三开关S3断开时，表明交流充电枪2和电动汽车半连接，所检测到的CC电阻值为R1+R4；
在驱动电路12根据上位机11的控制信号控制第二三极管T2和第五三极管T5导通、剩余的三极管截止时，所述电动汽车充电用测试系统可模拟出剩余的三种交流供电设备的其中一种交流供电设备，在第二三极管T2和第五三极管T5导通后，根据交流充电枪2和电动汽车的连接状态，使第三开关S3处于闭合或断开状态；在第三开关S3闭合时，表明交流充电枪2和电动汽车完全连接，此时所检测到的CC电阻值为R5；在第三开关S3断开时，表明交流充电枪2和电动汽车半连接，所检测到的CC电阻值为R2+R5；
在驱动电路12根据上位机11的控制信号第三三极管T3和控制第六三极管T6导通、剩余的三极管截止时，所述电动汽车充电用测试系统可模拟出剩余的两种交流供电设备的其中一种交流供电设备，在第三三极管T3和第六三极管T6导通后，根据交流充电枪2和电动汽车的连接状态，使第三开关S3处于闭合或断开状态；在第三开关S3闭合时，表明交流充电枪和电动汽车完全连接，此时所检测到的CC电阻值为R6；在第三开关S3断开时，表明交流充电枪和电动汽车半连接，所检测到的CC电阻值为R3+R6；
在驱动电路12根据上位机11的控制信号控制第三三极管T3和第七三极管T7导通、剩余的三极管截止时，所述测试用交流供电系统可模拟出剩余的一种交流供电设备，在第三三极管T3和第七三极管T7导通后，根据交流充电枪2和电动汽车的连接状态，使第三开关S3处于闭合或断开状态；在第三开关S3闭合时，表明交流充电枪2和电动汽车完全连接，此时所检测到的CC电阻值为R7；在第三开关S3断开时，表明交流充电枪2和电动汽车半连接，所检测到的CC电阻值为R3+R7。
其中，各条所述第一偏置电路13中的电阻的阻值不同或相同，各条所述第二偏置电路 14中的电阻的阻值不同。由于各条第二偏置电路14中的电阻的阻值不同，在电动汽车和交流充电枪2完全连接时，所检测到的CC值也会不同，例如上述实施例中，由于所检测到的R4至R7的阻值各不相同，进而可确定出本实施例的交流充电系统在模拟不同充电能力的充电设施时，对应的充电枪和电动汽车之间的连接状态。
当然，本实施例中，12驱动电路控制三极管导通或截止的情况，不限于上述一种情况。通过不同的三极管的导通或截止状态的切换，使交流充电枪2和电动汽车之间在完全连接以及半连接时所检测到的CC值各不相同即可。
其中，第一偏置电路13和第二偏置电路14中的所述三极管为NPN型三极管。
参照图1，所述交流供电设备还包括：
与所述上位机11相连的PWM信号线和12V电压线；
与控制导引线(CP线)相连的等效电阻R；
与所述等效电阻R相连的第一开关S1；
所述第一开关S1在所述上位机11的控制下与所述PWM信号或所述12V电压线相连。
上位机11对第一开关1S的切换控制，按照国标18487.1中记载的方式进行控制，此处，不再进行赘述。
本申请实施例中，通过驱动电路12对各个三极管进行导通或截止控制，模拟具有不同充电能力的供电设备，使车载控制装置所检测到的CC电阻值不同，车载控制装置根据所检测到的CC电阻值，确定交流充电枪的充电线缆的额定容量。车载控制装置根据国标18487.1-2015中记载的方式检测PWM信号占空比，以确认供电设备的最大可供电流，并将供电设备的最大可供电流、车载充电机的额定电流输入值和充电线缆的额定电流值中的最小的值确定为车载充电机的当前最大允许输入电流值。然后，确认电动汽车的“充电效率”和“功率因数”是否满足国标要求，若满足，则确认电动汽车适用于该充电功率的充电设备；反之，则不满足。
综上，本实施例提供的电动汽车充电用测试系统，实现了模拟具有不同供电能力的供电设备，可以实现对电动汽车的充电适应性检测。
上述实施例只对其中一些本发明的一个或多个实施例进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。
Claims (7)
1.一种电动汽车充电用测试系统，其特征在于，包括交流供电设备(1)以及与所述交流供电设备(1)固定连接的交流充电枪(2)，所述交流供电设备(1)包括：
上位机(11)；
与所述上位机(11)连接的驱动电路(12)；
至少一条第一偏置电路(13)，所述第一偏置电路(13)的一端与地线相连；
并联设置的至少两条第二偏置电路(14)，所述第二偏置电路(14)的一端连接所述第一偏置电路(13)的另一端，另一端与连接确认线相连；
所述交流充电枪(2)包括：与所述第一偏置电路(13)并联设置的第三开关(S3)；所述第一偏置电路(13)、所述第二偏置电路(14)和所述第三开关(S3)共同形成用于确认交流充电枪(2)和电动汽车(3)的连接状态的连接确认电路；
所述第一偏置电路(13)和所述第二偏置电路(14)均包括：串联设置的电阻和三极管；
所述第一偏置电路(13)中的电阻的一端连接所述地线和所述第三开关(S3)的一端；所述第一偏置电路(13)中的三极管的基级连接所述驱动电路(12)，集电极连接所述第一偏置电路(13)中的电阻的另一端，发射级连接所述第三开关(S3)的另一端；
所述第二偏置电路(14)中的电阻的一端连接所述第一偏置电路(13)中的电阻的另一端和所述第三开关(S3)的另一端；所述第二偏置电路(14)中的三极管的基级连接所述驱动电路(12)，集电极连接所述第二偏置电路(14)中的电阻的另一端，发射级连接所述连接确认线；
所述上位机(11)根据用户输入的需求信息，向所述驱动电路(12)发出控制信号，使所述驱动电路(12)控制至少一条第一偏置电路(13)中的一个或多个三极管导通，以及控制至少两条第二偏置电路(14)中的一个或多个三极管导通。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
在所述第一偏置电路(13)为两条以上时，各条所述第一偏置电路(13)并联设置，各条所述第一偏置电路(13)形成的回路与各条所述第二偏置电路(14)形成的回路串联。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电动汽车充电用测试系统可模拟出3.3kw交流充电桩、6.6kw交流充电桩、11kw交流充电桩和10kw交流充电桩中的其中一种交流供电设备。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
所述第一偏置电路(13)为3条，3条第一偏置电路(13)中的三极管分别为第一三极管(T1)，第二三极管(T2)和第三三极管(T3)；
所述第二偏置电路(14)为4条，4条第二偏置电路(14)中的三极管分别为第四三极管(T4)、第五三极管(T5)、第六三极管(T6)和第七三极管(T7)；
在所述驱动电路(12)根据所述上位机(11)的控制信号控制所述第一三极管(T1)和所述第四三极管(T4)导通、剩余的三极管截止时，所述电动汽车充电用测试系统可模拟出3.3kw交流充电桩、6.6kw交流充电桩、11kw交流充电桩和10kw交流充电桩中的其中一种交流供电设备；
在所述驱动电路(12)根据所述上位机(11)的控制信号控制所述第二三极管(T2)和所述第五三极管(T5)导通、剩余的三极管截止时，所述电动汽车充电用测试系统可模拟出剩余的三种交流供电设备的其中一种交流供电设备；
在所述驱动电路(12)根据所述上位机(11)的控制信号控制所述第三三极管(T3)和所述第六三极管(T6)导通、剩余的三极管截止时，所述电动汽车充电用测试系统可模拟出剩余的两种交流供电设备的其中一种交流供电设备；
在所述驱动电路(12)根据所述上位机(11)的控制信号控制所述第三三极管(T3)和所述第七三极管(T4)导通、剩余的三极管截止时，所述测试用交流供电系统可模拟出剩余的一种交流供电设备。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，各条所述第一偏置电路(13)中的电阻的阻值不同或相同，各条所述第二偏置电路(14)中的电阻的阻值不同。
7.根据权利要求1至6任一项所述的系统，其特征在于，所述交流供电设备还包括：
与所述上位机(11)相连的PWM信号线和12V电压线；
与控制导引线相连的等效电阻(R)；
与所述等效电阻(R)相连的第一开关(S1)；
所述第一开关(S1)在所述上位机(11)的控制下与所述PWM信号或所述12V电压线相连。
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