CN205581224U - 直流充电桩检定装置 - Google Patents

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姚海强
张进郭
姚承勇
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北京群菱能源科技有限公司
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Abstract

本实用新型涉及一种直流充电桩检定装置,所述检定装置包括充电桩输出插座、负荷输入插座、电气参数采集模块、工控机控制模块以及可控型控制导引模拟电路;所述充电桩输出插座用于连接所述检定装置与所述直流充电桩;所述负荷输入插座用于连接所述检定装置与所述负荷的负荷插头;所述电气参数采集模块用于采集实测电气参数;所述工控机控制模块用于根据所述实测电气参数和充电桩计量的电气参数确定电气参数计量误差;所述可控型控制导引模拟电路用于检测所述直流充电桩与所述负荷之间的识别匹配性能。本实用新型可对直流充电桩进行现场检测,具有操作简单、调试方便的优点,可降低检测成本,方便制造厂商对直流充电桩进行现场维护、调试。

Description

直流充电桩检定装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及新能源电动汽车检测领域,尤其涉及一种直流充电粧检定装置。

背景技术

[0002] 随着新能源电动汽车的不断普及,作为其基础配套设施的电动汽车充电粧的性能 (充电过程中的各项电气参数)也日益受到人们的关注。相关资料显示,截止2014年9月,全 中国实际建有640个充电站,和2万8千个充电粧;而在2015年,全国建成的充电站数量跃升 至1549个,计划建成充电粧的数量更是达到了 24万个。其相比于14年,有了近10倍的增长。 仅就北京市而言,全市已累计建成约1500个社会公用充电粧。此外,依托高速公路布局的快 速充电网络也已迈出了坚实的一步:中国第一个跨城市充电网络一京沪充电网络已经建 成,包括27个充电站,没两个充电站之间的平均距离为50公里,每个充电站平均配有2个直 流快速和4个交流慢速充电粧。

[0003] 国家电网计划要在2020年之前,建成670个快速充电站,充电粧的数量将达到2680 个。届时,"四纵四横"的高速公路充电网络将贯穿全国,开着电动车横穿中国将不再是梦 想。公共基础充电设施在大力推进的同时,相关的配套服务也在突飞猛进的发展。例如:北 京市民可登录北京市电动汽车充换电管理服务平台"易充网"来查询充电粧的地点以及预 约充电。一些创业团队也瞄准了这个市场,推出各式各样便利的App,让车主可以更加便利 的寻找预约充电粧,减少了他们把电动汽车开出门之后的里程忧虑。

[0004] 官方和民间资本的注入,推动了充电粧在中国的发展。但直流充电粧在投入使用 前后要检测充电粧电能计价性能是否符合国家标准DL/T 448-2000、GBJ63-90电力装置 的电测量仪表装置设计规范、SD J9-87电测量仪表装置设计技术规程、《中华人民共和国计 量法》、JJG842-1993《直流电能表》。JJGXXX-2015电动汽车充电机(粧)检测规程。因此,如何 提供一种科学合理的直流充电粧检定装置成为了目前亟待解决的技术问题之一。 实用新型内容

[0005] 为解决上述技术问题,本实用新型一方面提出了一种直流充电粧检定装置,其特 征在于,所述检定装置用于检测直流充电粧的电气参数计量误差;

[0006] 所述检定装置包括充电粧输出插座、负荷输入插座、电气参数采集模块、工控机控 制模块以及可控型控制导引模拟电路;

[0007] 所述充电粧输出插座用于连接所述检定装置与所述直流充电粧的充电插头;

[0008] 所述负荷输入插座用于连接所述检定装置与所述负荷的负荷插头;

[0009] 所述电气参数采集模块、工控机控制模块以及可控型控制导引模拟电路分别与所 述充电粧输出插座以及所述负荷输入插座相连;

[0010] 所述电气参数采集模块用于采集所述直流充电粧为所述负荷充电过程中的实测 电气参数;

[0011]所述工控机控制模块用于控制所述检定装置,并根据所述实测电气参数和所述直 流充电粧计量的电气参数确定所述直流充电粧的电气参数计量误差;

[0012] 所述可控型控制导引模拟电路用于检测所述直流充电粧与所述负荷之间的识别 匹配性能;

[0013] 其中,所述实测电气参数与所述直流充电粧计量的电气参数的类别相对应。

[0014] 优选地,所述可控型控制导引模拟电路包括可断开或闭合的、且阻值1000 Ω的电 阻。

[0015] 优选地,所述充电粧输出插座和负荷输入插座均包括规格为125A和250A的接口插 座。

[0016] 优选地,所述工控机控制模块还包括:

[0017] 触摸显示模块,用于接收用户输入的操作指令,并根据所述操作指令显示所述实 测电气参数、充电粧计量的电气参数以及所述电气参数计量误差中的至少一种。

[0018] 优选地,所述实测电气参数包括实测充电电能、实测输出电流以及实测输出电压;

[0019] 所述直流充电粧计量的电气参数包括计量充电电能、计量输出电流以及计量输出 电压;

[0020] 相应地,所述电气参数计量误差包括充电电能计量误差、输出电流计量误差以及 输出电压计量误差。

[0021] 优选地,所述检定装置还包括:

[0022] 充电粧启动电源,用于提供所述直流充电粧启动时所需电压;

[0023] 所述充电粧启动电源的电压范围为0~750V。

[0024] 优选地,所述负荷包括真实负荷和纯阻性可编程负载。

[0025] 优选地,所述检定装置包括标准橡胶采集接口、接线端子以及CAN接口中的至少一 种。

[0026] 优选地,所述标准采集接口、接线端子以及CAN接口的端子类型分别为针插式、插 拔式以及插头式。

[0027] 优选地,所述工控机控制模块还包括:

[0028]电池管理系统仿真及电能计量软件,用于模拟所述负荷中的电池管理系统BMS与 所述直流充电粧的通讯过程;

[0029] 所述通讯过程包括充电粧充电过程中的握手、匹配、充电、及充电完成的实时控制 状态读取。

[0030] 本实用新型提供了一种科学合理的直流充电粧检定装置,该装置可以根据国家 标准对直流充电粧进行现场检测、测试、监督抽查工作,同时,该装置操作简单、调试方便, 可降低检测成本,方便电力系统及设备制造厂商对直流充电粧进行现场安装后的维护、调 试,为电动汽车充电设施的投入运营奠定基础。

附图说明

[0031] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本 实用新型的一些实施例,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。

[0032] 图1示出了本实用新型一个实施例的直流充电粧检定装置的结构框图;

[0033] 图2示出了本实用新型另一个实施例的直流充电粧检定装置的结构框图;

[0034] 图3示出了本实用新型又一个实施例的直流充电粧检定装置的结构框图;

[0035] 图4示出了本实用新型另一实施例的直流充电粧检定装置的应用场景示意图。

具体实施方式

[0036] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新 型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实 施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新 型保护的范围。

[0037] 图1示出了本实用新型一个实施例的直流充电粧检定装置的结构框图;如图1所 示,所述检定装置100用于检测直流充电粧200的电气参数计量误差;

[0038] 所述的检定装置100包括充电粧输出插座110、负荷输入插座120、电气参数采集模 块130、工控机控制模块140以及可控型控制导引模拟电路150;

[0039] 具体地,图2示出了本实用新型另一个实施例的直流充电粧检定装置的结构框图; 如图2所示,充电粧输出插座110用于连接检定装置100与直流充电粧200的充电插头210;负 荷输入插座120用于连接检定装置100与负荷300的负荷插头310;

[0040] 电气参数采集模块130、工控机控制模块140以及可控型控制导引模拟电路150分 别位于充电粧输出插座11〇以及负荷输入插座120之间,且电气参数采集模块130、工控机控 制模块140以及可控型控制导引模拟电路150分别与充电粧输出插座110以及负荷输入插座 120相连;

[00411电气参数采集模块130用于采集直流充电粧200为负荷300充电过程中的实际测量 的实测电气参数;

[0042]工控机控制模块140用于控制检定装置100,并根据所述的实测电气参数和直流充 电粧200计量的电气参数确定直流充电粧200的电气参数计量误差;

[0043]可控型控制导引模拟电路150用于检测直流充电粧200与负荷300之间(互操作接 口)的识别匹配性能;

[0044] 其中,所述的实测电气参数与所述的充电粧计量的电气参数的类别相对应。

[0045] 本实施例的直流充电粧检定装置可以根据国家标准对直流充电粧进行现场检测, 且具有操作简单、调试方便的优点,同时可降低检测成本,方便电力系统及设备制造厂商对 直流充电粧进行现场安装后的维护、调试。

[0046] 在此基础上,可控型控制导引模拟电路150还可以包括一可断开或闭合的、且阻 值1000 Ω (国家标准规定)的电阻180。

[0047] 作为本实施例的优选,充电粧输出插座110和负荷输入插座120均包括规格为125A 和250A的接口插座,以分别适用于小型电动汽车和大型电动汽车。

[0048] 进一步地,工控机控制模块140还可以包括:

[0049]触摸显示模块141,用于接收用户输入的操作指令,并根据所述操作指令显示所述 的实测电气参数、充电粧计量的电气参数以及电气参数计量误差中的至少一种。

[0050] 上述实施例中,实测电气参数可以优选地包括实测充电电能、实测输出电流以及 实测输出电压;所述的充电粧计量的电气参数可包括所述直流充电粧计量出的计量充电电 能、计量输出电流以及计量输出电压;

[0051] 相应地,所述电气参数计量误差即可包括充电电能计量误差、输出电流计量误差 以及输出电压计量误差。

[0052] 在上述所有实施例的基础上,工控机控制模块140还可以包括:

[0053]电池管理系统仿真及电能计量软件142,用于模拟所述负荷中的电池管理系统BMS 与所述直流充电粧的通讯过程;

[0054] 所述通讯过程包括充电粧充电过程中的握手、匹配、充电、及充电完成的实时控制 状态读取。

[0055] 图3示出了本实用新型又一个实施例的直流充电粧检定装置的结构框图;如图3所 示,检定装置100还可以进一步包括:

[0056] 充电粧启动电源160,用于提供所述直流充电粧启动时所需电压;该充电粧启动电 源的电压范围可为〇~750V,以适用于不同型号的充电粧。

[0057]作为本实施例的优选,负荷300的类型可以包括真实负荷(例如电动车等)和纯阻 性可编程负载。

[0058]进一步地,检定装置100可以包括标准橡胶采集接口、接线端子以及CAN接口中的 至少一种,并且所述的标准采集接口、接线端子以及CAN接口的端子类型分别为针插式、插 拔式以及插头式。

[0059] 本实用新型提供了一种科学合理的直流充电粧检定装置,该装置可以根据国家标 准对直流充电粧进行现场检测、测试、监督抽查工作,同时,该装置操作简单、调试方便,可 降低检测成本,方便电力系统及设备制造厂商对直流充电粧进行现场安装后的维护、调试, 为电动汽车充电设施的投入运营奠定基础。

[0060] 下面以一具体实例说明本实用新型的直流充电粧检定装置的检测原理及应用过 程。

[0061] 图3示出了本实用新型另一实施例的直流充电粧检定装置的应用场景示意图。如 图3所示,图中的电动汽车仅用于实例,实际应用中也可以替换为可编程直流负载、电池电 压模拟装置等。

[0062]需要说明的是,按照国家规定的检测标准,进行直流充电粧检测的环境条件为: [0063] 环境温度为-20~50°C,相对湿度5%~95%,并且每一次检测过程中的温度变化 不大于5°C。

[0064]具体的检测流程如下:

[0065] -、将被检充电机(粧)与本实用新型的直流充电粧检定装置进行同相电流线路串 联、电压线路并联。具体地,即使直流充电粧输出充电插头与直流充电粧检定装置的充电粧 输出插座(充电粧对接口)相连;负载车辆插头与直流充电粧检定装置的负荷输入插座(负 荷对接口)相连。其中,所述的负载可以为真实的电动汽车或虚拟负载(纯阻性可编程负 载)。

[0066]二、正确连接并启动充电后,工控机控制模块控制电气参数采集模块清零,并可通 过GPS时钟服务器与直流充电粧、电气参数采集模块进行时间校对,做好检定前准备工作;

[0067]三、通过BMS仿真软件来模拟电动汽车充电的电压、电流需求,并通过工控机计量 软件启动充电粧输出。具体地,可按表一中的规则进行多次测试并取其平均值:

[0068] 表一直流充电粧测试规则

Figure CN205581224UD00081

[0070] 其中,In为充电机(粧)额定工作输出最大电流,UmaxS充电机(粧)额定工作输出最 大电压,Umin为充电机(粧)额定工作输出最小电压。该值可按表一选取,也可以按照现场实 际充电电压、电流选取。

[0071] 在上述过程中通过电气参数采集模块采集直流充电粧DC+、DC-电压(实测输出电 压)、实测输出电流,并通过软件中内置的算法、计量实测充电电能。

[0072] 具体地,本实施例中测试计量的电气参数采集模块中包含UIt功能模块,该功能模 块可以实时高频率的采集显示电压、电流,并通过时间积累计算出累计电能W=UIt。

[0073] 进一步地,采用比较法计算被检充电粧的电能相对误差

[0074]

Figure CN205581224UD00082

[0075] 其中,γ为充电粧的电能相对误差;为标准表的已定系统误差,不需修正时 =〇;W为实测电能值,即标准表累计的电能值(kWh); Wo为算定电能值,即由充电粧采集并 通过通讯报文传输给BMS模拟软件的数值。

[0076] 在此基础上,本实施的的支流充电粧检定装置的技术参数如下:

[0077] 表二本实施例的支流充电粧检定装置的技术参数

Figure CN205581224UD00091

[0079 ]本实施例的直流充电粧检定装置可以根据国家标准对直流充电粧进行现场检测、 测试、监督抽查工作,同时,该装置操作简单、调试方便,可降低检测成本,方便电力系统及 设备制造厂商对直流充电粧进行现场安装后的维护、调试,为电动汽车充电设施的投入运 营奠定基础。

[0080]以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实 施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前 述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些 修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范 围。

Claims (10)

1. 一种直流充电粧检定装置,其特征在于,所述检定装置用于检测直流充电粧的电气 参数计量误差; 所述检定装置包括充电粧输出插座、负荷输入插座、电气参数采集模块、工控机控制模 块以及可控型控制导引模拟电路; 所述充电粧输出插座用于连接所述检定装置与所述直流充电粧的充电插头; 所述负荷输入插座用于连接所述检定装置与所述负荷的负荷插头; 所述电气参数采集模块、工控机控制模块以及可控型控制导引模拟电路分别与所述充 电粧输出插座以及所述负荷输入插座相连; 所述电气参数采集模块用于采集所述直流充电粧为所述负荷充电过程中的实测电气 参数; 所述工控机控制模块用于控制所述检定装置,并根据所述实测电气参数和所述直流充 电粧计量的电气参数确定所述直流充电粧的电气参数计量误差; 所述可控型控制导引模拟电路用于检测所述直流充电粧与所述负荷之间的识别匹配 性能; 其中,所述实测电气参数与所述直流充电粧计量的电气参数的类别相对应。
2. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述可控型控制导引模拟电路包括可断开或 闭合的、且阻值1000Ω的电阻。
3. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述充电粧输出插座和负荷输入插座均包括 规格为125A和250A的接口插座。
4. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述工控机控制模块还包括: 触摸显示模块,用于接收用户输入的操作指令,并根据所述操作指令显示所述实测电 气参数、充电粧计量的电气参数以及所述电气参数计量误差中的至少一种。
5. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述实测电气参数包括实测充电电能、实测 输出电流以及实测输出电压; 所述直流充电粧计量的电气参数包括计量充电电能、计量输出电流以及计量输出电 压; 相应地,所述电气参数计量误差包括充电电能计量误差、输出电流计量误差以及输出 电压计量误差。
6. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述检定装置还包括: 充电粧启动电源,用于提供所述直流充电粧启动时所需电压; 所述充电粧启动电源的电压范围为〇~750V。
7. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述负荷包括真实负荷和纯阻性可编程负 载。
8. 如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述检定装置包括标准橡胶采集接口、接线 端子以及CAN接口中的至少一种。
9. 如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述标准采集接口、接线端子以及CAN接口的 端子类型分别为针插式、插拔式以及插头式。
10. 如权利要求1至9任一项所述的装置,其特征在于,所述工控机控制模块还包括: 电池管理系统仿真及电能计量软件,用于模拟所述负荷中的电池管理系统BMS与所述 直流充电粧的通讯过程; 所述通讯过程包括充电粧充电过程中的握手、匹配、充电、及充电完成的实时控制状态 读取。
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