CN201242572Y

CN201242572Y - 一种电动汽车充电器老化测试系统

Info

Publication number: CN201242572Y
Application number: CNU2008201093910U
Authority: CN
Inventors: 王营辉; 张建华; 郭彬
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2018-07-23

Abstract

本实用新型提供了一种电动汽车充电器老化测试系统，包括：电动汽车充电器，蓄电池组B1，管理所述蓄电池组的电池管理器，逆变电源。电动汽车充电器输入接电网。10台充电器正输出端接在一起，并与蓄电池组正极连接；充电器负输出端接在一起，并与蓄电池负极连接。蓄电池组正极与负极分别接逆变电源输入，电池管理器也与逆变电源相连。逆变电源输出接电网。蓄电池组有一功率降低信号接至逆变电源。本实用新型，能够使电池电压缓慢降低或升高，达到模拟实际工作情况老化的目的。与现有技术相比，本实用新型所具有的优点和有益效果是性能的提高和成本的降低等。

Description

一种电动汽车充电器老化测试系统

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种电动汽车充电器老化测试系统。

背景技术

电动汽车为近年来出现的一种新能源汽车，其相关技术还在开发中。在期刊文献和专利中，尚未见到专门针对电动汽车充电器的测试系统。目前见到的类似电源的测试方法有：利用电阻性负载进行老化，此方法对于功率在KW级的充电器，能耗太高，电力成本太高。

中国专利申请No.200710099161(CN101051071A)涉及一种多输入通道模块化高频隔离单相电能回馈型电子负载，包括若干直流电压转换模块和逆变装置，所述各直流电压转换模块相互独立，其直流输出端均连接所述逆变装置的直流输入端。所述各直流电压转换模块主要由依次连接的高频转换电路、高频变压器和高频整流电路构成，其中高频转换电路主要由两个MOSFET组成，所述逆变装置主要由相互连接的逆变器和交流滤波器构成，其中逆变器由三相全桥IPM构成。该实用新型通过32位高性能DSP和PWM控制驱动方式实现了对直流输入和交流输出的数字控制，将输入的直流电转换为可送入电网的交流电。

中国专利申请No.200710074571(CN101064434A)公开了一种开关电源老化能量回馈的方法及实现电路。该方法是将开关电源的输出经过均流电路与并联母线相连，再由并联母线统一逆变，回馈电网。其中所述的均流电路包括可控开关Q1、采样电阻R1、比例放大电路(501)、负反馈电路(502)、分压电阻R2、R3、R4、二极管D2。该实用新型通过对多路输出电源的某一路输出先实现并联，然后通过并联母线实现逆变，回馈电网。从而解决了多路输出电源老化回馈的问题，这种方法不需要模块电源本身自带并联功能，大大增加了其应用范围。

上述专利申请中采用了能馈式电子负载，很好的解决了能耗问题。但对于电动汽车充电器，因为它们在电池充电过程中，电池电压缓慢变化，上述能馈式负载工作过程中电压不变，不能根据模拟电动汽车充电器实际情况进行测试，不适合用于电动汽车充电器的老化。

实用新型内容

本实用新型针对目前电源系统不能满足电动汽车充电器测试的需求，提出了一种可以模拟电动汽车充电器实际工作情况、并能将能量回馈的电动汽车充电器老化测试系统。

本实用新型通过调整逆变电源的输出功率，使电池电压缓慢降低或升高，使所有电动汽车充电器输出电压缓慢变化，达到模拟实际工作情况的目的，并且通过逆变电源将大部分能量回馈电网，节约能源。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电动汽车充电器老化测试系统，包括：多个电动汽车充电器，蓄电池，控制所述蓄电池的电池管理器，与所述蓄电池和所述电池管理器均相连的逆变电源。电动汽车充电器的输入端连接电网，例如交流电源AC220V。充电器输出端的正极与蓄电池的正极连接；充电器输出端负极与蓄电池的负极连接。蓄电池组的正极与负极还分别接逆变电源的输入端正极和负极。逆变电源的输出连接电网。所述电池管理器能够测量蓄电池的电压，然后输出一功率改变信号至逆变电源。

工作时电池管理器根据蓄电池的电压决定是否输出功率改变信号，以此控制逆变电源的输出功率。所述功率改变信号可以是功率降低信号，也可以是功率增大信号。具体实现本实用新型方案时可以根据对汽车充电器的老化过程来选择相应的功率改变信号。

在选择使用功率降低信号时，本实用新型方案的工作过程如下：当蓄电池的电压大于等于某一高电压值(如360V)时，停止输出功率降低信号，直至蓄电池组电压小于等于另一个低电压值(如220V)时，重新输出功率降低信号。在上述两个值(如220V～360V)之间时，保持不变。

在电池管理器第一次通电时，若电池电压在220V～360V之间，逆变电源的输出功率为A千瓦(KW)，逆变电源的转换效率为C，则其输入需求功率为B＝A/C KW，这时充电器的输出功率最大为D KW。充电器输出功率小于逆变电源输入需求功率，即D<B，需要蓄电池输出功率进行补充，蓄电池工作在放电状态，蓄电池的电压逐渐下降，充电器的输出电压也逐渐由高电压下降直至低电压。此时电池管理器输出功率降低信号，逆变电源输出功率变为E KW，E<A，输入需求功率变为F＝E/C KW，F<B。而充电器的输出功率最小为G KW，D>G>F，大于逆变器输入需求功率，多余能量被蓄电池组吸收，电池工作于充电状态，蓄电池组电压逐渐上升，充电器的输出电压也逐渐由低电压上升直至高电压。此时电池管理器停止输出功率降低信号，逆变电源输出功率变为A KW，电池进入放电状态，电池电压降低，开始下一循环。如此不断循环，电池电压在上述高电压-低电压之间不断变化，充电器的输出电压在上述高电压-低电压之间任一点都进行了老化，很好地模拟了充电器的实际工作过程。

上述电动汽车充电器，如果用电阻性负载，负载上损耗最大功率为DKW，充电器损耗为D KW。如果逆变电源效率C为90％，逆变电源的损耗最大功率为B KW×C。则损耗减小的比例也是90％。

反之亦然，当蓄电池的电压小于等于某一电压值(如220V)时，停止输出功率增大信号，直至蓄电池组电压大于等于另一个电压值(如360V)时，重新输出功率增大信号。在上述两个值(如220V～360V)之间时，保持不变。其中的工作过程与上述的情况类似。

按照本实用新型的方案，上述电动汽车充电器可以是单个的电动汽车充电器，也可以由多个充电器并联构成。相应地需要在本实用新型的上述教导下对蓄电池和逆变电源的电压值和输入、输出功率等因素也作相应的调整，使得电动汽车充电器上的输出电压在上述高电压-低电压之间任一点都进行老化，很好地模拟了充电器的实际工作过程。例如，电动汽车充电器可以是10台充电器并联构成。

上述蓄电池可以是单个的蓄电池，也可以是蓄电池组，例如100节蓄电池的组，以获得足够的功率范围。

上述逆变电源可以是已有的任何逆变电源，只要有两级或多级的输出，且能够由功率改变信号来改变其功率输出就可以。上述逆变电源的逆变效率C通常为80％或80％以上，C越高，本实用新型的方案能够节省的能源也会越高，例如本实用新型可采用效率在90％的逆变电源。

按照被老化的充电器所需的电压范围，逆变电源的功率输出也可以设为多级，与相应的蓄电池的功率输出相结合，产生不同的电压变化范围，以对该范围中的任一个电压都进行老化。

根据本实用新型，通过调整逆变电源的输出功率，使电池电压缓慢降低或升高，使所有老化的电动汽车充电器输出电压缓慢变化，达到模拟实际工作情况老化的目的。按照本实用新型的方案，通过逆变电源将大部分能量回馈电网，能够节约能源。

附图说明

图1表示了此实用新型的原理框图和连接关系。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

以下的实施例以并联的10台电动汽车充电器为例进行描述，本领域技术人员可以在本实用新型的教导下，将本实用新型的方案适用于单个充电器、并联的多个充电器等情况，这些不同情况的实施方案也应当包含在本实用新型的范围之内。

图1中，U1～U10为10台输出电压为220V～360V，电流恒定为5A的电动汽车充电器，其输出功率范围为1.1KW到1.8KW。B1为100节100AH(安.时)蓄电池组，单节电池正常工作电压范围为1.8V～4V，蓄电池组最大电压范围为180V～400V。管理该蓄电池组的电池管理器，电池管理器可对蓄电池组中所有电池电压进行检测。其中需要说明的是，该电池管理器可位于蓄电池组的内部，也可位于蓄电池组的外部。P1为逆变电源，其效率可为80％或80％以上，其输出功率为两级可变：8.1KW和18KW。其输入功率为9KW和20KW。默认功率为18KW，功率降低信号有效时，输出功率变为8.1KW。工作时电池管理器根据蓄电池组总电压决定是否输出功率降低信号K1。具体方法如下：蓄电池组总电压大于等于360V时，停止输出功率降低信号，直至蓄电池组电压小于等于220V时，重新输出功率降低信号。在220V～360V之间时，保持不变。

具体工作过程为：电池管理器第一次通电时，若电池总电压在220V～360V之间，逆变电源输出功率A为18KW，输入需求功率B为20KW，10台充电器输出功率最大值D为10×1.8KW＝18KW。充电器输出功率小于逆变电源输入需求功率，需要蓄电池组输出功率进行补充，蓄电池组工作在放电状态，蓄电池组电压逐渐下降，充电器的输出电压也逐渐由360V下降直至220V。此时电池管理器输出功率降低信号，逆变电源输出功率变为F＝8.1KW，输入需求功率为G＝9KW。10台充电器输出功率最小为10×1.1KW＝11KW。大于逆变器输入需求功率，多余能量被蓄电池组吸收，电池工作于充电状态，蓄电池组电压逐渐上升，充电器的输出电压也逐渐由220V上升直至360V。此时电池管理器停止输出功率降低信号，逆变电源输出功率为18KW，电池进入放电状态，电池电压降低，开始下一循环。如此不断循环，电池电压在220～360V之间不断变化，充电器输出电压在220～360V之间任一点都进行了老化，很好地模拟了充电器的实际工作过程。

10台电动汽车充电器，如果用电阻性负载，负载上损耗最大功率为1.8KW×10＝18KW，充电器损耗为18KW。逆变电源效率也可在80％以上，例如为90％，逆变电源的损耗最大功率为20KW×10％＝2KW。损耗减小了16KW。

以上是10台电动汽车充电器的实施例，对于不同电压和电流的充电器，本领域技术人员可以按照上面的教导相应地改变蓄电池组和逆变电源的参数以实现本实用新型的技术方案。

如果并联的电动汽车充电器的数量发生改变，则对于蓄电池组和逆变电源的输入输出功率也要进行相应的调整。

另外，本领域技术人员可以采用任何适当的蓄电池和逆变电源的实现方案，将它们按照本实用新型的教导使用，就可以实现本实用新型的方案。

本领域技术人员还可以在不违背本实用新型教导的情况下，对上述实施例进行改变或修改，这些改变和修改都应当属于本实用新型的范围。

Claims

1.一种电动汽车充电器老化测试系统，其特征在于，包括：

多个电动汽车充电器，

蓄电池(B1)，

管理所述蓄电池的电池管理器，

具有两级输出功率的逆变电源(P1)；

其中，电动汽车充电器的输入端连接电源线(AC-L和AC-N)；

充电器的正极输出端(OUT+)与蓄电池的正极连接；

充电器的负极输出端(OUT-)与蓄电池的负极连接；

蓄电池(B1)的正极与负极分别连接逆变电源(P1)的正极与负极输入端(IN+、IN-)；

逆变电源的输出端连接所述电源线(AC-L和AC-N)；

其中，所述电池管理器与所述逆变电源相连，所述电池管理器测量蓄电池的电压并且产生一功率降低信号，所述功率降低信号接至所述逆变电源，用于调整逆变电源的输出功率。

2.权利要求1的电动汽车充电器老化测试系统，其特征在于，所述蓄电池是蓄电池组，所述电池管理器对所述蓄电池组中所有电池的电压进行检测。

3.权利要求2的电动汽车充电器老化测试系统，其特征在于，所述蓄电池组含有串联的100节100安.时的蓄电池，每节蓄电池的工作电压范围为1.8V～4V，蓄电池组的最大电压范围为180V～400V，所述电池管理器对蓄电池组中所有电池电压进行检测。

4.权利要求1的电动汽车充电器老化测试系统，其特征在于，所述电动汽车充电器是并联连接的。

5.权利要求3或4的电动汽车充电器老化测试系统，其特征在于，所述电动汽车充电器为10台电动汽车充电器，每台充电器的输出电压为220V～360V，电流恒定为5A，输出功率范围为1.1KW到1.8KW。

6.权利要求5的电动汽车充电器老化测试系统，其特征在于，所述逆变电源的效率为80％或80％以上，输出功率为两级可变：8.1KW和18KW，输入功率为9KW和20KW。默认功率为18KW，当功率降低信号有效时，所述逆变电源的输出功率变为8.1KW。

7.权利要求5的电动汽车充电器老化测试系统，其特征在于，在蓄电池的电压大于或等于360V时，所述电池管理器停止输出功率降低信号，直至蓄电池的电压小于或等于220V时，所述电池管理器重新输出功率降低信号；蓄电池的电压在220V～360V之间时，所述电池管理器输出功率保持不变。

8.权利要求6的电动汽车充电器老化测试系统，其特征在于，所述逆变电源的效率为90％。