CN111251925A - 一种电动汽车直流充电桩测试装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种电动汽车直流充电桩测试装置,包括:充电枪插头、电源模块、第一电压传感器、数据采集器、高压模块、第二电压传感器、CAN转换器、继电器、第一直流接触器、第二直流接触器、电流传感器、负载、一体机、第一电阻和第二电阻。通过各个器件之间的相互配合,完成电动汽车直流充电桩的测试,保证测试结果的准确性。

Description

一种电动汽车直流充电桩测试装置
技术领域
本申请涉及电力技术领域,尤其涉及一种电动汽车直流充电桩测试装置。
背景技术
随着国家对绿色能源的大力建设以及绿色出行的推广,电动汽车的数量越来越多。给电动汽车充电的直流充电桩作为基础设施,其数量会越来越多,分布范围越来越广。国家对直流充电桩和电动汽车充电的全过程制定了标准,包括充电接口、通信协议、充电过程,来规范保障充电过程能有序安全的进行。对直流充电桩的功能、性能以及通信协议等规范性的测试,是充电过程安全有序的重要保证。
目前,对于电动汽车直流充电桩的测试,有诸多装置可以实现,但对这些测试装置中有的缺少特定的硬件或者缺少硬件的配置与参数,使得目前的测试装置难以保证测试的准确性。
因此,如何准确地对电动汽车直流充电桩进行测量,成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种电动汽车直流充电桩测试装置,以解决目前的测试装置难以保证测试的准确性的问题。
本申请实施例提供了一种电动汽车直流充电桩测试装置,包括:
充电枪插头、电源模块、第一电压传感器、数据采集器、高压模块、第二电压传感器、CAN转换器、继电器、第一直流接触器、第二直流接触器、电流传感器、负载、一体机、第一电阻和第二电阻;
充电枪插头分别与电源模块、第一电压传感器、CAN转换器、第一直流接触器和第二直流接触器连接;
电源模块还分别与第一电压传感器、数据采集器、高压模块、第二电压传感器、CAN转换器、继电器、第一直流接触器、第二直流接触器和电流传感器连接;
第一电压传感器还分别与数据采集器、高压模块、第二电压传感器、继电器、第一直流接触器、第二直流接触器和电流传感器连接;
数据采集器还分别与高压模块、第二电压传感器、继电器、第一直流接触器、第二直流接触器、电流传感器和一体机连接;
高压模块还分别与第二电压传感器、继电器、第一直流接触器和第二直流接触器连接;
第二电压传感器还分别与继电器和电流传感器连接;
CAN转换器还与一体机连接;
继电器还分别与第一直流接触器、第二直流接触器和电流传感器连接;
第一直流接触器还分别与第二直流接触器、电流传感器和负载连接;
第二直流接触器还分别与电流传感器和负载连接;
第一电阻一端分别连接充电枪插头的充电连接确认接口和第一电压传感器的一次电压输入接口,第一电阻的另一端分别连接电源模块和第一电压传感器的二次侧输出电压接口;
第二电阻的一端分别连接电流传感器的二次输出接口和数据采集器模拟量输入接口,第二电阻的另一端分别连接第一电压传感器、数据采集器、高压模块、第二电压传感器、继电器、第一直流接触器和第二直流接触器。
在本发明的一种可实现方式中,所述电源模块输入为交流电,输出为直流电。
在本发明的一种可实现方式中,所述高压模块工作电压为直流0-20V,可通过直流0至2V的控制信号,控制输出从直流0V至2000V变化。
在本发明的一种可实现方式中,所述第一电压传感器测量范围为0V至26V,测量偏差小于或者等于±3%。
在本发明的一种可实现方式中,所述第二电压传感器测量范围为0V至2000V,测量偏差不大于±5%。
在本发明的一种可实现方式中,所述电流传感器为单电源闭环霍尔电流传感器测量范围为直流0A至160A,测量精度不大于2%。
在本发明的一种可实现方式中,所述第一直流接触器和所述第二直流接触器额定电流均为160A,额定负载电压均为0-2000V,线圈工作电压均为2-12V。
在本发明的一种可实现方式中,所述继电器工作电压为3V,带常开和常闭接口,最大负载10V/2A,可通过跳线设置高电平或低电平触发,触发信号电压为3V。
在本发明的一种可实现方式中,所述数据采集器的模拟量输入通道大于或者等于4个,转换精度大于或者等于12bit,单通道采样率大于或者等于10kHz,电压输入量程为-10V至10V;模拟量输出通道大于或者等于2个,转换精度大于或者等于32bit,输出电压范围为0V至5V;数字量输入通道大于或者等于3个,高电平电压为5V,低电平最高电压小于或者等于2V;数字量输出通道大于或者等于4个,高电平电压为5V,低电平电压小于或者等于2V。
在本发明的一种可实现方式中,所述CAN转换器由USB供电或者由直流5V供电,波特率在10Kbps至2Mbps之间。
由以上技术方案可知,本申请实施例提供了一种电动汽车直流充电桩测试装置,包括:充电枪插头、电源模块、第一电压传感器、数据采集器、高压模块、第二电压传感器、CAN转换器、继电器、第一直流接触器、第二直流接触器、电流传感器、负载、一体机、第一电阻和第二电阻。通过各个器件之间的相互配合,完成电动汽车直流充电桩的测试,保证测试结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施案例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种电动汽车直流充电桩测试装置的电路图;
图2为本发明实施例提供的电动汽车直流充电桩测试装置与直流充电桩连接的示意图;
图3为本发明实施例提供的对直流充电桩进行测试的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1为本申请实施例提供的一种电动汽车直流充电桩测试装置的电路图。如图1所示,本申请实施例提供的电动汽车直流充电桩测试装置包括:
充电枪插头100、电源模块110、第一电压传感器120、数据采集器130、高压模块140、第二电压传感器150、CAN转换器160、继电器170、第一直流接触器180、第二直流接触器190、电流传感器200、负载210、一体机220、第一电阻230和第二电阻240;
充电枪插头100分别与电源模块110、第一电压传感器120、CAN转换器160、第一直流接触器180和第二直流接触器190连接;电源模块110还分别与第一电压传感器120、数据采集器130、高压模块140、第二电压传感器150、CAN转换器160、继电器170、第一直流接触器180、第二直流接触器190和电流传感器200连接;第一电压传感器120还分别与数据采集器130、高压模块140、第二电压传感器150、继电器170、第一直流接触器180、第二直流接触器190和电流传感器200连接;数据采集器130还分别与高压模块140、第二电压传感器150、继电器170、第一直流接触器180、第二直流接触器190、电流传感器200和一体机220连接;高压模块140还分别与第二电压传感器150、继电器170、第一直流接触器180和第二直流接触器190连接;第二电压传感器150还分别与继电器170和电流传感器200连接;CAN转换器160还与一体机220连接;继电器170还分别与第一直流接触器180、第二直流接触器190和电流传感器200连接;第一直流接触器180还分别与第二直流接触器190、电流传感器200和负载210连接;第二直流接触器190还分别与电流传感器200和负载210连接;第一电阻230一端分别连接充电枪插头100的充电连接确认接口和第一电压传感器120的一次电压输入接口,第一电阻230的另一端分别连接电源模块110和第一电压传感器120的二次侧输出电压接口;第二电阻240的一端分别连接电流传感器200的二次输出接口和数据采集器130模拟量输入接口,第二电阻240的另一端分别连接第一电压传感器120、数据采集器130、高压模块140、第二电压传感器150、继电器170、第一直流接触器180和第二直流接触器190。
具体的,如图1所示,充电枪插头100还包括直流电源正极接口DC+、直流电源负极接口DC-、充电连接确认接口Cc2、充电连接确认接口Cc1、低电压辅助电源正接口A+、低电压辅助电源负接口A-、保护接地接口PE、CAN总线接口S+和CAN总线接口S-;其中,直流电源正极接口DC+连接至第二直流接触器190的一个主回路常开接点,第二直流接触器190的另一个主回路常开接点连接至负载210;直流电源负极接口DC-连接至第一直流接触器180的一个主回路常开接点,第一直流接触器180的另一个主回路常开接点连接至负载210;充电连接确认接口Cc2连接至第一电压传感器120的一个一次电压输入接口,还通过第一电阻230连接至电源模块110的+12V的接口上;保护接地接口PE连接至第一电压传感器120的另一个一次电压输入接口,还连接至电源模块110的Com接口上;CAN总线接口S+和CAN总线接口S-分别连接至CAN转换器160的两个一次侧输入接口上。
电源模块110包括+12V的接口、-12V的接口、24V的接口、5V的接口和Com接口;其中,+12V的接口连接至第一电压传感器120的二次侧输出电压接口;-12V的接口连接至电流传感器200的一个工作电源接口上;24V的接口连接至继电器170的常开接口;5V的接口连接至继电器170的控制信号接口上;Com接口还分别连接至第一电压传感器120的工作电源接口、继电器170的常开接口、高压模块140的工作电源接口和第二电压传感器150的工作电源接口;5V的接口还分别连接至第一直流接触器180的开关状态反馈接点和第二直流接触器190的开关状态反馈接点。
第一电压传感器120的二次侧输出电压接口还连接至数据采集器130的模拟量输入接口,第一电压传感器120的工作电源接口分别连接至电流传感器200的工作电源接口、继电器170的常开接口和第二电压传感器150的工作电源接口,第一电压传感器120的工作电源接口还连接至数据采集器130、第一直流接触器180的控制回路接点、第二直流接触器190的控制回路接点,并且,第一电压传感器120的工作电源接口还通过第二电阻240连接至电流传感器200的二次输出接口。
数据采集器130的一个模拟量输入接口连接至电流传感器200的二次输出接口,数据采集器130的一个模拟量输入接口连接至第二电压传感器150的输出接口,数据采集器130的模拟量输出接口连接至高压模块140的控制接口,数据采集器130的开关量输出接口与继电器170的控制信号接口连接,数据采集器130的一个开关量输入接口连接至第一直流接触器180的开关状态反馈接点,数据采集器130的另一个开关量输入接口连接至第二直流接触器190的开关状态反馈接点,数据采集器130的一个接口还与一体机220连接。
高压模块140的工作电源接口连接至继电器170的常开接口,高压模块140的一个输出接口分别连接至第二电压传感器150的一个一次侧输入接口和第一直流接触器180的一个主回路常开接点,高压模块140的另一个输出接口分别连接至第二电压传感器150的另一个一次侧输入接口和第二直流接触器190的一个主回路常开接点。
CAN转换器160还连接至一体机220。
继电器170中的一个常开接口连接至第一直流接触器180的控制回路接点,继电器170中的一个常开接口连接至第二直流接触器190的控制回路接点。
另外,继电器170中包括三个电源控制模块,分别控制第一直流接触器180、第二直流接触器190和高压模块140的电源,并且,每一个电源控制模块中都分别包括一个控制信号接口和两个常开接口。
在本发明实施例中,所述电源模块110输入为交流电,输出为直流电。所述高压模块140工作电压为直流0-20V,可通过直流0至2V的控制信号,控制输出从直流0V至2000V变化。所述第一电压传感器120测量范围为0V至26V,测量偏差小于或者等于±3%。所述第二电压传感器150测量范围为0V至2000V,测量偏差不大于±5%。所述电流传感器200为单电源闭环霍尔电流传感器测量范围为直流0A至160A,测量精度不大于2%。所述第一直流接触器180和所述第二直流接触器190额定电流均为160A,额定负载电压均为0-2000V,线圈工作电压均为2-12V。所述继电器170工作电压为3V,带常开和常闭接口,最大负载10V/2A,可通过跳线设置高电平或低电平触发,触发信号电压为3V。所述数据采集器130的模拟量输入通道大于或者等于4个,转换精度大于或者等于12bit,单通道采样率大于或者等于10kHz,电压输入量程为-10V至10V;模拟量输出通道大于或者等于2个,转换精度大于或者等于32bit,输出电压范围为0V至5V;数字量输入通道大于或者等于3个,高电平电压为5V,低电平最高电压小于或者等于2V;数字量输出通道大于或者等于4个,高电平电压为5V,低电平电压小于或者等于2V。所述CAN转换器160由USB供电或者由直流5V供电,波特率在10Kbps至2Mbps之间。一体机220的显示屏幕为12英寸电阻式触摸液晶屏,CPU为Intel i5处理器,4G内存,64G固态硬盘,板载1个千兆网卡,2个USB 3.0接口,内置支持IEEE 802.11b的无线网卡,可运行windows 7操作系统。负载210代替电池的作用,在充电成功后消耗充电机输出的电能。
图2为本发明实施例提供的电动汽车直流充电桩测试装置与直流充电桩连接的示意图。其中,将图1电路图中的器件整合成图2中测试装置的充电枪插头100、K(1、2)、K(3、4)、K(5、6)、CAN模块250、电流传感器200、电压传感器260、采集控制模块270、负载210、一体机220等。其中,一体机220可实现的功能包括:CAN报文组装、收发和解析,绝缘升温测试,通信协议一致性测试,计量准确性测试,数据、功能可视化等等。
图3为本发明实施例提供的对直流充电桩进行测试的流程图。在图3中,依据国家标准《GB/T 27930-2015电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》,测试过程分为握手、配置、充电、结束四个阶段。
本发明实施例提供的测试装置与直流充电桩之间通过CAN总线通信的报文及报文内的相关物理量如下表1、2所示:
表1_测试装置发送至直流充电桩的报文
表2_直流充电桩发送至测试装置的报文
由以上技术方案可知,本申请实施例提供了一种电动汽车直流充电桩测试装置,包括:充电枪插头、电源模块、第一电压传感器、数据采集器、高压模块、第二电压传感器、CAN转换器、继电器、第一直流接触器、第二直流接触器、电流传感器、负载、一体机、第一电阻和第二电阻。通过各个器件之间的相互配合,完成电动汽车直流充电桩的测试,保证测试结果的准确性。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种电动汽车直流充电桩测试装置,其特征在于,包括:
充电枪插头(100)、电源模块(110)、第一电压传感器(120)、数据采集器(130)、高压模块(140)、第二电压传感器(150)、CAN转换器(160)、继电器(170)、第一直流接触器(180)、第二直流接触器(190)、电流传感器(200)、负载(210)、一体机(220)、第一电阻(230)和第二电阻(240);
充电枪插头(100)分别与电源模块(110)、第一电压传感器(120)、CAN转换器(160)、第一直流接触器(180)和第二直流接触器(190)连接;
电源模块(110)还分别与第一电压传感器(120)、数据采集器(130)、高压模块(140)、第二电压传感器(150)、CAN转换器(160)、继电器(170)、第一直流接触器(180)、第二直流接触器(190)和电流传感器(200)连接;
第一电压传感器(120)还分别与数据采集器(130)、高压模块(140)、第二电压传感器(150)、继电器(170)、第一直流接触器(180)、第二直流接触器(190)和电流传感器(200)连接;
数据采集器(130)还分别与高压模块(140)、第二电压传感器(150)、继电器(170)、第一直流接触器(180)、第二直流接触器(190)、电流传感器(200)和一体机(220)连接;
高压模块(140)还分别与第二电压传感器(150)、继电器(170)、第一直流接触器(180)和第二直流接触器(190)连接;
第二电压传感器(150)还分别与继电器(170)和电流传感器(200)连接;
CAN转换器(160)还与一体机(220)连接;
继电器(170)还分别与第一直流接触器(180)、第二直流接触器(190)和电流传感器(200)连接;
第一直流接触器(180)还分别与第二直流接触器(190)、电流传感器(200)和负载(210)连接;
第二直流接触器(190)还分别与电流传感器(200)和负载(210)连接;
第一电阻(230)一端分别连接充电枪插头(100)的充电连接确认接口和第一电压传感器(120)的一次电压输入接口,第一电阻(230)的另一端分别连接电源模块(110)和第一电压传感器(120)的二次侧输出电压接口;
第二电阻(240)的一端分别连接电流传感器(200)的二次输出接口和数据采集器(130)模拟量输入接口,第二电阻(240)的另一端分别连接第一电压传感器(120)、数据采集器(130)、高压模块(140)、第二电压传感器(150)、继电器(170)、第一直流接触器(180)和第二直流接触器(190)。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电源模块(110)输入为交流电,输出为直流电。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述高压模块(140)工作电压为直流0-20V,可通过直流0至2V的控制信号,控制输出从直流0V至2000V变化。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一电压传感器(120)测量范围为0V至26V,测量偏差小于或者等于±3%。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二电压传感器(150)测量范围为0V至2000V,测量偏差不大于±5%。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电流传感器(200)为单电源闭环霍尔电流传感器测量范围为直流0A至160A,测量精度不大于2%。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一直流接触器(180)和所述第二直流接触器(190)额定电流均为160A,额定负载电压均为0-2000V,线圈工作电压均为2-12V。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述继电器(170)工作电压为3V,带常开和常闭接口,最大负载10V/2A,可通过跳线设置高电平或低电平触发,触发信号电压为3V。
9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述数据采集器(130)的模拟量输入通道大于或者等于4个,转换精度大于或者等于12bit,单通道采样率大于或者等于10kHz,电压输入量程为-10V至10V;模拟量输出通道大于或者等于2个,转换精度大于或者等于32bit,输出电压范围为0V至5V;数字量输入通道大于或者等于3个,高电平电压为5V,低电平最高电压小于或者等于2V;数字量输出通道大于或者等于4个,高电平电压为5V,低电平电压小于或者等于2V。
10.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述CAN转换器(160)由USB供电或者由直流5V供电,波特率在10Kbps至2Mbps之间。
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