CN209858649U - 一种电动汽车充电设备测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车充电设备测试装置，包括多级开关柜、单向有源交流模拟电源、双向可馈能型模拟电源、线地测量车、交流模拟器、直流模拟器、程控交流负载、程控直流负载。本实用新型同时提供了交/直流充电桩测试通道，可同时进行交/直流充电桩在线测试。系统各部件采用模块化设计，易于携带至现场进行验收测试，其中线地测试小车提供了多种连线接口，便于快速安装和连线。此外，双向可馈能型模拟电源能够将将由直流模拟器输出的直流电逆变为交流电后回馈至电网。因此，本实用新型既能满足实验室测试又能适应现场测试，可以同时开展多通道交流充电桩和直流充电机测试，且节能环保。
Description
技术领域
本实用新型属于充电设备测试技术领域，涉及一种电动汽车设施测试系统。
背景技术
随着电动汽车的推广，我国电动汽车保有量日渐增加。在国家政策的推动下，电动汽车充电基础设施体系建设逐步完善。该体系以用户居住地停车位、单位停车场、公交及出租车场站等配建的专用充电设施为主体，以公共建筑物停车场、社会公共停车场、临时停车位等配建的公共充电设施为辅助，以独立占地的城市快充站、换电站和高速公路服务区配建的城际快充站为补充。
随着新能源汽车配套充电设施的大规模应用，该设备可能会出现出现火灾、电击等多种突发事故，对使用人带来严重后果，因此在产品出厂之前进行安全性检测极其重要。
2016年以来，国家标准化管理委员会已正式对社会发布5项电动汽车充电接口及通信协议新国标，备受新能源车主关注的充电接口不统一问题将得到解决。目前，大多数充电桩检测实验室还是依据旧国标建设的检测设备，尤其在充电接口和通信协议方面，新国标修订并添加了很多新功能，但目前还没有形成一套完善的测试系统。由于充电桩输出功率大，带载能力强，模拟负载体积巨大，发热耗能惊人，采用模拟负载不经济也不具备操作性。同时，国内现有实验室的检测设备普遍不具备包容现场验收测试的多功能普适性。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型公开了一种电动汽车充电设备测试装置，各部件规格化模块化设计，能够同时进行交/直流充电桩测试，且易于安装和接线。
为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种电动汽车充电设备测试装置，包括用于与电网连接的多级开关柜、与多级开关柜连接的单向有源交流模拟电源和双向可馈能型模拟电源，与单向有源交流模拟电源和双向可馈能型模拟电源连接的线地测量车，用于与交/直流充电桩连接的交流模拟器、直流模拟器，与交流模拟器连接的程控交流负载，以及与直流模拟器连接的程控直流负载，所述线地测量车输出端还用于与交/直流充电桩连接，所述直流模拟器还与双向可馈能型模拟电源连接，多级开关柜将由电网输入的电压、电流分配给单向有源交流模拟电源、双向有源馈能式用于模拟电源供电；双向馈网电源对输入的电压进行整流、变换后输出，并能够将直流模拟器输出的直流电逆变为交流电；线地测量车将电压、电流供给交/直充电桩。
进一步的，所述双向有源馈能式模拟电源包括三相全桥式整流变换电路。
进一步的，所述线地测量小车上连接有若干组电压传感器和电流传感器。每条测试通道上均配置有一组电压传感器和电流传感器。
进一步的，还包括连接在线路上的数据采集器。
进一步的，所述数据采集器与直流模拟器和交流模拟器的输出端、以及交流充电桩和直流充电桩的输入端相连。
进一步的，所述数据采集器包括以下设备中至少一种：波形记录仪、数字示波器、功率分析仪。
进一步的，所述程控交流负载、程控直流负载、交流模拟器、直流模拟器设置在多功能测量柜中。
进一步的，所述多功能测量柜中安装有风机。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：
本实用新型同时提供了交/直流充电桩测试通道，可同时进行交/直流充电桩在线测试。系统各部件采用模块化设计，易于携带至现场进行验收测试，其中线地测试小车提供了多种连线接口，便于快速安装和连线。此外，双向可馈能型模拟电源能够将将由直流模拟器输出的直流电逆变为交流电后回馈至电网。因此，本实用新型既能满足实验室测试又能适应现场测试，可以同时开展多通道交流充电桩和直流充电机测试，且节能环保。
附图说明
图1为本实用新型提供的电动汽车充电设备测试装置整体结构示意图。
图2为多级开关柜电路连接图。
图3为双向馈网电源的三相全桥式整流变换电路图。
图4为线地测量小车外形结构示意图。
图5为线地测量小车内部接线图。
图6为充电桩、模拟器、负载、数据采集器连接原理图。
图7为多功能测量柜结构示意图。
附图标记说明：
1-程控交流负载，2-程控直流负载，3-交流模拟器，4-直流模拟器，5-风机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1所示，本实用新型提供了一种电动汽车充电设备测试装置，与电网连接的多级开关柜、与多级开关柜连接的单向有源交流模拟电源和双向可馈能型模拟电源，与单向有源交流模拟电源和双向可馈能型模拟电源连接的线地测量车，线地测量车还与交/直流充电桩连接。还包括与交/直流充电桩连接的交流模拟器、直流模拟器，与交流模拟器连接的程控交流负载，以及与直流模拟器连接的程控直流负载。直流模拟器还与双向可馈能型模拟电源连接，其输出的电流除输出至程控直流负载外，还输出至双向可馈能型模拟电源。
多级开关柜电路连接图如图2所示，其中包括多级开关，并在电路中设置有电压表和电流表。电网与多级开关柜连接自一端输入，多级开关柜再与单向有源交流模拟电源、双向可馈能型模拟电源连接，从而令电网的电压、电流经过多级开关柜分别给单向有源交流模拟电源、双向有源馈能式模拟电源供电。
单向有源交流模拟电源用于模拟电网参数给测试样品进行供电，在测试过程调节输入频率、调节输入电压；同时也有将测试样品与电网进行隔离的作用，在测试过程中保证样品输入端电压不受电网波动的影响。本例中采用ACST-38240型单向有源交流模拟电源。双向馈网电源拓扑结构如图3所示，其中的三相全桥式整流变换电路可将输入的三相三线电压经过整流为直流输出，亦可将三相三线电压变换为三相四线电压进行输出。同时，还可将由直流模拟器输出的直流电逆变为交流电，再经由多级开关柜回馈到电网。区域1所示的本测试装置馈能环节，采用交流电源与直流负载一体式结构，减少设备占地面积、优化测试效率，同时还减少了测试过程中的耗电量(除阻性元器件的消耗外，其余能量消耗降为零)，实现了测试系统的绿色清洁环保特色。
线地测量车方便接线，并能够通过它采集单向有源交流模拟电源和双向可馈能型模拟电源的电压、电流信号。其外壳示意图如图4所示(图中只画出了第一排端子)，内部接线图如图5所示(其中只画出了与单向有源交流模拟电源和双向可馈能型模拟电源连接的两组铜排接线柱，实际应用中，可根据需要扩展更多组，从而实现多通道并行测试)。其与测试区域中的交流充电桩和直流充电桩连接，将电压、电流经过线地测量车供给交/直充电桩。双向有源馈能式模拟电源的交流输出端经过线地测量小车的铜排接线柱和连线连接充电桩输入端，将电网电压降至充电桩需求电压并给其供电。线地测量小车配置有多层铜排，铜排上根据标准螺丝尺寸和充电桩测试期间可能涉及到的不同电流值条件下电线电缆的直径打孔，涵盖各接线尺寸，因此各类型充电桩均可直接接入本线地测量小车，实现灵活接线，方便快捷。多层并行的铜排接线柱和连接设置，便于本装置同时进行多个不同类型交/直流充电桩测试。此外，经过线地测量车输出的二次信号(电压、电流信号)引出至小车顶层的端子排阵列，每层铜排皆有配套的电压和电流传感器，因此通过线地测量车还可采集电路上的电信号。
交流充电桩和直流充电桩分别通过供电插头与直流模拟器、交流模拟器连接，协同程控交流负载和程控直流负载，可实现新能源汽车传导充电设施在测试过程中的实际运行工况的模拟。程控交流负载1、程控直流负载2、交流模拟器3、直流模拟器4都使用模块化设计，安装在如图7所示的多功能测量柜柜体中，柜体顶端装配有风机5，对柜内设施散热。该柜体可采用拉杆箱一次性整体运输。本例中交流模拟器型号为ACIS-63A，直流模拟器型号为EVIC-250A。
如图6所示，多台数据采集器将直流模拟器中的DC+、A+、S+、CC1等信号以及交流模拟器中L1、N、CC、CP等信号进行采集和统计，发送至后台智能集控系统中。智能集控系统可采用现有成熟的测试软件，也不属于实用新型的改进部分。本实用新型仅针对其中设备进行改进，无需对软件进行任何改变。图6仅展示出部分数据的采集，如图1所示，数据采集器连接在直流模拟器和交流模拟器的输出端、以及交流充电桩和直流充电桩的输入端，根据需要采集输入输出的各类信号。数据采集器包括波形记录仪、数字示波器、功率分析仪，可根据需要选择其中的一种或几种。数字示波器只与直流模拟器和交流模拟器的输出端连接。
本系统通过多级开关柜配套线地测量小车的组合，实现了交/直流充电桩的同时在线测试，并提供了彼此并行的多个测试通道，可实现多数量多类型充电桩的并行测试，优化测试效率，同时由于向电网馈能，减少了测试过程中的耗电量，环保节能。
本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种电动汽车充电设备测试装置，其特征在于：包括用于与电网连接的多级开关柜、与多级开关柜连接的单向有源交流模拟电源和双向可馈能型模拟电源，与单向有源交流模拟电源和双向可馈能型模拟电源连接的线地测量车，用于与交/直流充电桩连接的交流模拟器、直流模拟器，与交流模拟器连接的程控交流负载，以及与直流模拟器连接的程控直流负载；所述线地测量车输出端还用于与交/直流充电桩连接，所述直流模拟器还与双向可馈能型模拟电源连接，多级开关柜将由电网输入的电压、电流分配给单向有源交流模拟电源、双向有源馈能式用于模拟电源供电；双向馈网电源对输入的电压进行整流、变换后输出，并能够将直流模拟器输出的直流电逆变为交流电；线地测量车将电压、电流供给交/直充电桩。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电设备测试装置，其特征在于：所述双向有源馈能式模拟电源包括三相全桥式整流变换电路。
3.根据权利要求1所述的电动汽车充电设备测试装置，其特征在于：所述线地测量小车上连接有若干组电压传感器和电流传感器。
4.根据权利要求1所述的电动汽车充电设备测试装置，其特征在于：还包括连接在线路上的数据采集器。
5.根据权利要求4所述的电动汽车充电设备测试装置，其特征在于：所述数据采集器与直流模拟器和交流模拟器的输出端、以及交流充电桩和直流充电桩的输入端相连。
6.根据权利要求4所述的电动汽车充电设备测试装置，其特征在于：所述数据采集器包括以下设备中至少一种：波形记录仪、数字示波器、功率分析仪。
7.根据权利要求1所述的电动汽车充电设备测试装置，其特征在于：所述程控交流负载、程控直流负载、交流模拟器、直流模拟器设置在多功能测量柜中。
8.根据权利要求7所述的电动汽车充电设备测试装置，其特征在于：所述多功能测量柜中安装有风机。
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Cited By (2)
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