CN114137333A - 一种电动汽车直流充电模式测试装置与对比方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源汽车技术领域，涉及一种电动汽车直流充电模式测试装置与对比方法；装置包括直流充电模式控制及模拟模块、直流充电接口、性能测试模块、充电安全状态监测模块、CAN通讯模块、上位机；对比方法包括：不同直流充电模式功能对比；硬线信号检测与识别；性能参数检测；故障注入安全状态监测；上位机模拟充电过程中的故障状态信息，通过CAN线发送给直流充电模式控制及模拟模块，充电安全状态监测直流充电模式控制及模拟模块进入故障处理模式的时间，以此对比分析不同充电模式的充电控制的时效性、安全性；本发明极大地降低了不同充电模式对比分析的复杂性，同时提高不同充电模式对比分析的安全性，准确性。

Description

一种电动汽车直流充电模式测试装置与对比方法

技术领域

本发明属于新能源汽车技术领域，具体的说是一种电动汽车直流充电模式测试装置与对比方法。

背景技术

目前国产电动汽车直流充电模式有国标直流充电，超级充电两种，对应的充电接口标准不一样，充电通讯协议也不一样，如何选择一种更快速，更安全的充电模式成为新能源汽车充电行业的分析热点。本发明的目的在于通过搭建一种充电模式测试台架及监控对比系统对两种充电模式进行实测对比，形成一种对比方法，为后续电动汽车充电系统升级改善提供帮助。

CN105823957B公开了属于电动汽车充电设施应用技术领域的一种电动汽车直流充电接口连接状态和通信性能测试系统。该系统包括测试系统插座、测试系统插头、测试模式切换电路、第一继电器组(1)和第二继电器组(2)、控制采集板、第一CAN测试单元(Ⅰ)、第二CAN测试单元(Ⅱ)和上位机。本发明能够完成非车载充电机充电接口测试模式、电动汽车充电接口测试模式、非车载充电机与电动汽车正常连接时通信性能测试模式，能够逐个判断充电接口连接及内部电路是否正常，同时对电动汽车直流充电接口通信性能的综合评价。本系统将大大降低电动汽车充电日常维护以及施工验收工作量，有利于电动汽车推广应用。

上述专利与本申请不同。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的无法用一个测试装置实现多种直留充电模式对比的问题，提供了一种电动汽车直流充电模式测试装置与对比方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图说明如下：

需要说明的是，在本文中，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”或者其任何其他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他要素，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。

一种电动汽车直流充电模式测试装置，包括直流充电模式控制及模拟模块、直流充电接口、性能测试模块、充电安全状态监测模块、CAN通讯模块、上位机；

所述直流充电模式控制及模拟模块能够控制测试装置进入不同的直流充电模式，根据充电标准进行模式扩容；用于模拟新能源汽车不同直流充电模式下的不同电流大小，不同响应时间的充电电流；用于模拟新能源汽车不同直流充电模式下的充电所需的CAN通讯报文；

所述直流充电接口包括需要对标分析的符合新能源汽车直流充电接口标准的充电枪、充电座、电子锁充电连接部件；包括充电枪与直流充电模式控制及模拟模块连接所需的高压线束、低压线束；包括充电座与性能测试模块及充电安全状态监测模块连接所需的高压线束、低压线束；

所述性能测试模块用于对充电关键性能参数进行测试及检测；

所述充电安全状态监测模块用于对充电状态进行监测；

所述CAN通讯模块用于接收直流充电模式控制及模拟模块、性能测试模块及充电安全状态监测模块的CAN报文，并将相关信息通过CAN总线发送给上位机，将上位机的反馈信息通过CAN总线发给性能测试模块、充电安全状态监测模块、直流充电模式控制及模拟模块；

所述上位机用于接收直流充电模式控制及模拟模块、性能测试模块、充电安全状态监测模块的充电性能参数、充电状态、安全状态信息，并进行对比运算。

进一步地，所述不同的直流充电模式包括国标2015直流充电模式、超级充电模式。

进一步地，所述对充电关键性能参数进行测试及检测包括：电压检测、电流检测、温度检测、绝缘电阻检测、充电效率计算。

进一步地，所述性能测试模块包括与充电座连接的温度传感器、电压采样线束、电流传感器。

进一步地，所述对充电状态进行监测包括：充电模式监测、故障诊断、故障监测、故障存储、失效监测，监测阈值根据实际被测对象进行设置、标定。

一种电动汽车直流充电模式测试装置进行直流充电测试对比方法，包括以下步骤：

步骤一：不同直流充电模式功能对比；

步骤二：硬线信号检测与识别；

步骤三：性能参数检测；

步骤四：故障注入安全状态监测。

步骤一中所述不同直流充电模式功能对比，具体内容如下：

结合不同直流充电模式的通讯协议及控制导引电路，对不同直流充电模式的主要功能进行对比，单独触发各项功能，测试并记录响应结果。

步骤二中所述硬线信号检测与识别，具体内容如下：

通过改变硬线连接的通断，I/O信号高低电平等，进行充电准备、充电中相关硬线信号检测与状态识别测试。

步骤三中所述性能参数检测，具体内容如下：

在充电接口布置温度传感器，温度传感器再连接到数采设备，对充电过程中充电连接部件，进行温度实时监测，对比温度变化曲线识别哪种充电模式温升小；

电压采样芯片对充电过程中充电回路的电压状态进行检测，通过绝缘监测电路对充电过程中的绝缘电阻监测，通过对比绝缘电阻的大小，识别哪种充电模式和充电接口更符合高压安全。

步骤四中所述故障注入安全状态监测，具体内容如下：

上位机模拟充电过程中的故障状态信息，通过CAN线发送给直流充电模式控制及模拟模块，充电安全状态监测直流充电模式控制及模拟模块进入故障处理模式的时间，以此对比分析不同充电模式的充电控制的时效性、安全性。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明可以极大地降低了不同充电模式对比分析的复杂性，同时提高不同充电模式对比分析的安全性，准确性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为电动汽车直流充电模式测试装置示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面结合附图对本发明作详细的描述：

本发明提供了一种电动汽车直流充电模式测试装置与对比方法，本发明符合直流充电测试要求中的电压采集、电流采集、温度监控，绝缘监控等多项性能检测及安全监测，创新点在于设计了一种能够集成不同的充电接口的测试装置，以及实现对不同充电模式的测试结果进行对比分析，应用简单，功能实现完备、安全、可靠。

第一方面，本发明实施例提供了电动汽车直流充电模式测试装置，包括：

装置A：直流充电模式控制及模拟模块。

依托现有技术和通讯协议标准能够控制模拟装置进入不同的直流充电模式，如国标2015直流充电模式，超级充电模式等，可根据充电标准进行模式扩容。

能够依托现有的直流充电桩能力，模拟新能源汽车不同直流充电模式下的不同电流大小，不同响应时间的充电电流。

能够依托现有充电控制技术、CAN通讯协议模拟新能源汽车不同直流充电模式下的充电所需的CAN通讯报文；

装置B：直流充电接口

该接口包括需要对标分析的符合新能源汽车直流充电接口标准的充电枪，充电座，电子锁等现有的关键充电连接部件。

包括充电枪与装置A直流充电模式控制及模拟模块连接所需的高压线束、低压线束等。

包括充电座与装置C性能测试模块及D充电安全状态监测模块连接所需的高压线束、低压线束等。

装置C：性能测试模块

依托现有检测技术能实现对新能源汽车不同直流充电模式下的充电关键性能参数进行测试及检测，包括：电压检测、电流检测、温度检测、绝缘电阻检测、充电效率计算等。

硬件包括与装置B充电座连接的温度传感器、电压采样线束，电流传感器等。

装置D：充电安全状态监测模块

对新能源汽车不同直流充电模式下的充电状态进行监测，包括充电模式监测、故障诊断、故障监测、故障存储、失效监测等检测方法为现有技术，监测阈值根据实际被测对象有差异化的进行设置，可标定。

装置E：CAN通讯模块

依托现有CAN通讯技术能接收装置A直流充电模式控制及模拟模块，装置C性能测试模块及充电安全状态监测模块的CAN报文，并将相关信息通过CAN总线发送给装置F上位机，也可将装置F上位机的反馈信息通过CAN总线发给装置C，装置D，装置A。

装置F：上位机

接收装置A，装置C,装置D的充电性能参数，充电状态，安全状态等信息，并进行对比运算，包含显示界面能供测试者查看不同充电模式下的充电状态及对比结果等信息。

第二方面，本发明的实施例还提供了一种电动汽车直流充电模式测试对比方法，包括：

步骤一：不同直流充电模式功能对比；

结合不同直流充电模式的通讯协议及控制导引电路，对不同直流充电模式的主要功能进行对比，通过现有技术实现单独触发各项功能，测试并记录响应结果。

步骤二：硬线信号检测与识别；

通过改变硬线如PE，CC，CP，CAN线连接的通断，I/O信号高低电平等，进行充电准备、充电中相关硬件信号检测与识别功能测试。

步骤三：性能参数检测；

通过在充电接口布置温度传感器，连接到数采设备，对充电过程中充电连接部件，尤其是端子接触部位，线束焊接部位进行温度实时监测，不同的充电模式，不同标准的充电接口，相同的充电电流及功率情况下，能通过对比温度变化曲线识别哪种充电模式的温升更小，效率更高，更安全。

通过电压采样芯片实现对充电过程中充电回路的电压状态进行检测，并能通过绝缘监测电路实现充电过程中的绝缘电阻监测，通过对比绝缘电阻的大小，识别哪种充电模式和充电接口更符合高压安全。

步骤四：故障注入安全状态监测；

通过上位机测试软件和CAN线，可模拟充电过程中的故障状态信息发送给充电状态模拟模块，对比分析不同充电模式的充电控制逻辑能更快更有效的计入故障处理模式，保障充电安全。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种电动汽车直流充电模式测试装置，其特征在于：包括直流充电模式控制及模拟模块、直流充电接口、性能测试模块、充电安全状态监测模块、CAN通讯模块、上位机；

所述直流充电模式控制及模拟模块能够控制测试装置进入不同的直流充电模式，根据充电标准进行模式扩容；用于模拟新能源汽车不同直流充电模式下的不同电流大小，不同响应时间的充电电流；用于模拟新能源汽车不同直流充电模式下的充电所需的CAN通讯报文；

所述直流充电接口包括需要对标分析的符合新能源汽车直流充电接口标准的充电枪、充电座、电子锁充电连接部件；包括充电枪与直流充电模式控制及模拟模块连接所需的高压线束、低压线束；包括充电座与性能测试模块及充电安全状态监测模块连接所需的高压线束、低压线束；

所述性能测试模块用于对充电关键性能参数进行测试及检测；

所述充电安全状态监测模块用于对充电状态进行监测；

所述CAN通讯模块用于接收直流充电模式控制及模拟模块、性能测试模块及充电安全状态监测模块的CAN报文，并将相关信息通过CAN总线发送给上位机，将上位机的反馈信息通过CAN总线发给性能测试模块、充电安全状态监测模块、直流充电模式控制及模拟模块；

所述上位机用于接收直流充电模式控制及模拟模块、性能测试模块、充电安全状态监测模块的充电性能参数、充电状态、安全状态信息，并进行对比运算。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车直流充电模式测试装置，其特征在于：

所述不同的直流充电模式包括国标2015直流充电模式、超级充电模式。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车直流充电模式测试装置，其特征在于：

所述对充电关键性能参数进行测试及检测包括：电压检测、电流检测、温度检测、绝缘电阻检测、充电效率计算。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车直流充电模式测试装置，其特征在于：

所述性能测试模块包括与充电座连接的温度传感器、电压采样线束、电流传感器。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车直流充电模式测试装置，其特征在于：

所述对充电状态进行监测包括：充电模式监测、故障诊断、故障监测、故障存储、失效监测，监测阈值根据实际被测对象进行设置、标定。

6.一种用权利要求1至5任一所述的一种电动汽车直流充电模式测试装置进行直流充电测试对比方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：不同直流充电模式功能对比；

步骤二：硬线信号检测与识别；

步骤三：性能参数检测；

步骤四：故障注入安全状态监测。

7.根据权利要求6所述的直流充电测试对比方法，其特征在于：

步骤一中所述不同直流充电模式功能对比，具体内容如下：

结合不同直流充电模式的通讯协议及控制导引电路，对不同直流充电模式的主要功能进行对比，单独触发各项功能，测试并记录响应结果。

8.根据权利要求6所述的直流充电测试对比方法，其特征在于：

步骤二中所述硬线信号检测与识别，具体内容如下：

通过改变硬线连接的通断，I/O信号高低电平等，进行充电准备、充电中相关硬线信号检测与状态识别测试。

9.根据权利要求6所述的直流充电测试对比方法，其特征在于：

步骤三中所述性能参数检测，具体内容如下：

在充电接口布置温度传感器，温度传感器再连接到数采设备，对充电过程中充电连接部件，进行温度实时监测，对比温度变化曲线识别哪种充电模式温升小；

电压采样芯片对充电过程中充电回路的电压状态进行检测，通过绝缘监测电路对充电过程中的绝缘电阻监测，通过对比绝缘电阻的大小，识别哪种充电模式和充电接口更符合高压安全。

10.根据权利要求6所述的直流充电测试对比方法，其特征在于：

步骤四中所述故障注入安全状态监测，具体内容如下：

上位机模拟充电过程中的故障状态信息，通过CAN线发送给直流充电模式控制及模拟模块，充电安全状态监测直流充电模式控制及模拟模块进入故障处理模式的时间，以此对比分析不同充电模式的充电控制的时效性、安全性。

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