CN212008763U - 一种直流充电机充电模块检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电动汽车直流充电桩充电模块技术领域，具体涉及一种直流充电机充电模块检测装置，包括可变电源系统、总进线断路器、变频器、第一断路器、被测充电模块、湿度投放调节器、粉尘投放调节器、第二断路器、模拟电池可调节负载、温度检测仪、噪声分析仪、第二示波器、功率分析仪、绝缘耐压仪和工控机，本实用新型对被测充电模块测试在需求模拟不同功率负载下，对模块的交流输入特性；直流输出特性；效率、功率因数；湿度、温度、防护等级、噪声等外部环境特性；通讯等做全面的检验测试，自动化程度高，通用性强，对电网接近“零”污染，能广泛应用于充电模块的功能检测、功率老化、出厂调试和故障维修等场合。
Description
技术领域
本实用新型属于电动汽车直流充电桩充电模块技术领域，具体涉及一种直流充电机充电模块检测装置。
背景技术
目前电动汽车直流充电桩或我们称之为快速充电机都采用整流技术，根据电动汽车电池需求的电压、电流，结合电动汽车BMS系统与充电桩的通讯，充电桩输出对应的直流电对电池充电。其核心技术在整流环节，充电模块提供可靠稳定的直流电源，对电路进行控制、转换、直接影响充电桩的整体性能，目前市场上大多充电模块采用的方案是三相VIENN整流+后级DC/DC变换。在充电模块工作时要尽可能减小对电网的谐波污染、电流波形畸变严重等问题，并提高其充电模块功率因数、减少无功损耗。目前大部分检测装置均为整桩检测，检测功能单一，不能有效地对桩核心的整流部分检测，不能模拟外部电网突变、不能检测恶劣环境下充电的工作性能。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的问题及不足，本实用新型提供一种直流充电机充电模块检测装置。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种直流充电机充电模块检测装置，包括可变电源系统、总进线断路器、变频器、第一断路器、被测充电模块、湿度投放调节器、粉尘投放调节器、第二断路器、模拟电池可调节负载、温度检测仪、噪声分析仪、第二示波器、功率分析仪、绝缘耐压仪和工控机，所述可变电源系统连接至总进线断路器的进线端，第一示波器检测总进线断路器的电压、频率、相位，总进线断路器的出线端连接至变频器的进线端，变频器的出线端连接至第一断路器的进线端，第一断路器的出线端连接至被测充电模块的进线端，被测充电模块的出线端连接至第二断路器的进线端，第二断路器的出线端连接至模拟电池可调节负载的进线端，所述温度检测仪、噪声分析仪、第二示波器、功率分析仪和绝缘耐压仪与被测充电模块相互连接，湿度投放调节器和粉尘投放调节器与被测充电模块相连接；所述变频器、温度检测仪、噪声分析仪、第二示波器、功率分析仪、绝缘耐压仪均与工控机相互通讯连接。
进一步的，所述可变电源系统是三相三线或三相四线或三相五线的400V、50赫兹的交流电源。
进一步的，所述第一示波器可实时监测可变电源系统的电压、频率，并用来检测网侧电源的输出特性。
进一步的，所述变频器可将可变电源系统的400V、50赫兹的交流电源调节为输出电压和频率可调节的交流电源供被测充电模块输入，并用来检测被测充电模块的交流输入特性。
进一步的，所述变频器将网侧电源的交流电变换为电压、频率可调节的交流电，变频器与工控机相互通讯，实时监测电压、频率、谐波的参数，并通过工控机的组态来控制变频器的启停及补偿输出特性。
进一步的，所述变频器将网侧电源的交流电变换为电压、频率可调节的交流电，与工控机相互通讯，实时监测电压、频率、谐波的参数，并通过工控机的组态来控制变频器的启停及补偿输出特性。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型对被测充电模块测试在需求模拟不同功率负载下，对模块的交流输入特性；直流输出特性；效率、功率因数；湿度、温度、防护等级、噪声等外部环境特性；通讯等做全面的检验测试，自动化程度高，通用性强，对电网接近“零”污染，能广泛应用于充电模块的功能检测、功率老化、出厂调试和故障维修等场合。
附图说明
图1为本实用新型的的系统框图；
图2为本实用新型的系统原理框图；
图3为调节变压器时第二示波器的波形图；
图4为模块输出电压与输出电流的关系图；
图5为被测充电模块输出电压、电流与外部环境的曲线图；
图6为被测充电模块输入电压Um1=380V、Fm1=50赫兹,环境温度30℃、粉尘小于40%、湿度小于90%的情况下的功率、谐波、效率图。
图中：1.可变电源系统；2.第一示波器；3.总进线断路器；4.变频器；5.第一断路器；6.被测充电模块；7.湿度投放调节器；8.粉尘投放调节器；9.第二断路器；10.模拟电池可调节负载；11.温度检测仪；12.噪声分析仪；13.第二示波器；14.功率分析仪；15.绝缘耐压仪；16.工控机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1-2所示，一种直流充电机充电模块检测装置，包括可变电源系统1、总进线断路器3、变频器4、第一断路器5、被测充电模块6、湿度投放调节器7、粉尘投放调节器8、第二断路器9、模拟电池可调节负载10、温度检测仪11、噪声分析仪12、第二示波器13、功率分析仪14、绝缘耐压仪15和工控机16，可变电源系统1连接至总进线断路器3的进线端，第一示波器2检测总进线断路器3的电压、频率、相位，总进线断路器3的出线端连接至变频器4的进线端，变频器4的出线端连接至第一断路器5的进线端，第一断路器5的出线端连接至被测充电模块6的进线端，被测充电模块6的出线端连接至第二断路器9的进线端，第二断路器9的出线端连接至模拟电池可调节负载10的进线端，温度检测仪11、噪声分析仪12、第二示波器13、功率分析仪14和绝缘耐压仪15与被测充电模块6相互连接，湿度投放调节器7和粉尘投放调节器8与被测充电模块6相连接；变频器4、温度检测仪11、噪声分析仪12、第二示波器13、功率分析仪14、绝缘耐压仪15均与工控机16相互通讯连接。
在本实用新型中，可变电源系统1是三相三线或三相四线或三相五线的400V、50赫兹的交流电源，第一示波器2可实时监测可变电源系统1的电压、频率，并用来检测网侧电源的输出特性，变频器4可将可变电源系统1的400V、50赫兹的交流电源调节为输出电压和频率可调节的交流电源供被测充电模块6输入，并用来检测被测充电模块6的交流输入特性，变频器4能将网侧电源的交流电变换为电压、频率可调节的交流电，变频器4与工控机16相互通讯，实时监测电压、频率、谐波的参数，并通过工控机16的组态来控制变频器4的启停及补偿输出特性，湿度投放调节器7和粉尘投放调节器8通过调节器自身的负反馈来模拟充电模块的外部环境，来检测充电模块的场景适应性。
本实用新型在具体使用时，我们以市场上最常见的标称额定输出功率15kW、额定输出电压200～750VDC、额定输出电流20A的充电模块为例做检测来详细说明，详细说明见下述步骤：
第一步，将被测充电模块6按照附图1放入指示的位置，按照附图2电路原理框图接线，观察第一示波器2的电压、频率及相位是否符合变频器4的进线要求，符合后闭合总进线断路器3。
第二步，调节变频器4的参数至输出电压U2=380V, F2=50赫兹, 闭合第一断路器5检测绝缘耐压强度，调整绝缘耐压仪15耐压电压AC2500V、时间1分钟，检测输入对机壳是否能承受50赫兹有效值2500VAC耐压1分钟，同时观察第二示波器9的波形，如图3所示。
第三步，经工控机16与模拟电池可调节负载10通讯后，控制接触器KM吸合，在工控机16上调节模拟电池可调节负载10所需求电压Ux、需求电流 IX，同时调整绝缘耐压仪15耐压电压AC3000V、时间1分钟，检测输入对输出是否能承受50赫兹有效值3000VAC耐压1分钟，同时观察第二示波器9的波形得到被测充电模块6实际输出的电压Us、电流Is的如下数据
模块输出电压与输出电流的关系如附图4所示。
第四步，经工控机16与湿度投放调节器7、粉尘投放调节器8、温度检测仪11和噪声分析仪12通讯后，由于被测充电模块6检测处放置了温度、湿度、粉尘、噪声传感器，通过改变湿度投放调节器7、粉尘投放调节器8的参数来真实地模拟外部的环境，闭环控制（负反馈调节）后得出被测充电模块6输出电压、电流与外部环境的曲线图如附图5所示。
第五步，观察功率分析仪14及第二示波器9，得出在被测充电模块6输入电压Um1=380V、Fm1=50赫兹,环境温度30℃、粉尘小于40%、湿度小于90%的情况下的功率、谐波、效率，如附图6所示。
本实用新型能够检测被测充电模块6的输入特性：包含输入电压范围、输入电流范围、输入频率范围、额定输入电压；输出特性：包含额定输出功率、额定输出电流、输出电压范围、限流可调节范围、功率因数、谐波电流、效率、稳压精度、稳流精度；环境外特性：包含工作环境温度、相对湿度、存储温度等；其他特性：包含噪音、峰-峰值杂音、MTBF、最大并联包含数量。
Claims (6)
1.一种直流充电机充电模块检测装置，其特征在于，包括可变电源系统（1）、总进线断路器（3）、变频器（4）、第一断路器（5）、被测充电模块（6）、湿度投放调节器（7）、粉尘投放调节器（8）、第二断路器（9）、模拟电池可调节负载（10）、温度检测仪（11）、噪声分析仪（12）、第二示波器（13）、功率分析仪（14）、绝缘耐压仪（15）和工控机（16），所述可变电源系统（1）连接至总进线断路器（3）的进线端，第一示波器（2）检测总进线断路器（3）的电压、频率、相位，总进线断路器（3）的出线端连接至变频器（4）的进线端，变频器（4）的出线端连接至第一断路器（5）的进线端，第一断路器（5）的出线端连接至被测充电模块（6）的进线端，被测充电模块（6）的出线端连接至第二断路器（9）的进线端，第二断路器（9）的出线端连接至模拟电池可调节负载（10）的进线端，所述温度检测仪（11）、噪声分析仪（12）、第二示波器（13）、功率分析仪（14）和绝缘耐压仪（15）与被测充电模块（6）相互连接，湿度投放调节器（7）和粉尘投放调节器（8）与被测充电模块（6）相连接；所述变频器（4）、温度检测仪（11）、噪声分析仪（12）、第二示波器（13）、功率分析仪（14）、绝缘耐压仪（15）均与工控机（16）相互通讯连接。
2.如权利要求1所述的一种直流充电机充电模块检测装置，其特征在于，所述可变电源系统（1）是三相三线或三相四线或三相五线的400V、50赫兹的交流电源。
3.如权利要求1所述的一种直流充电机充电模块检测装置，其特征在于，所述第一示波器（2）可实时监测可变电源系统（1）的电压、频率，并用来检测网侧电源的输出特性。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种直流充电机充电模块检测装置，其特征在于，所述变频器（4）可将可变电源系统（1）的400V、50赫兹的交流电源调节为输出电压和频率可调节的交流电源供被测充电模块（6）输入，并用来检测被测充电模块（6）的交流输入特性。
5.如权利要求4所述的一种直流充电机充电模块检测装置，其特征在于，所述变频器（4）将网侧电源的交流电变换为电压、频率可调节的交流电，变频器（4）与工控机（16）相互通讯，实时监测电压、频率、谐波的参数，并通过工控机（16）的组态来控制变频器（4）的启停及补偿输出特性。
6.如权利要求5所述的一种直流充电机充电模块检测装置，其特征在于，所述湿度投放调节器（7）和粉尘投放调节器（8）通过调节器自身的负反馈来模拟充电模块的外部环境，来检测充电模块的场景适应性。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114301135A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 西安领充创享新能源科技有限公司 | 充放电桩的充放电控制方法、装置、主控单元及存储介质 |
| CN115201526A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-10-18 | 深圳市卓瑞源科技有限公司 | 一种充电模块的老化装置和老化方法 |
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| CN114301135B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-09-26 | 西安领充创享新能源科技有限公司 | 充放电桩的充放电控制方法、装置、主控单元及存储介质 |
| CN115201526A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-10-18 | 深圳市卓瑞源科技有限公司 | 一种充电模块的老化装置和老化方法 |
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