非车载充电机检测装置和方法
【专利摘要】本发明公开了一种非车载充电机检测装置和方法，该装置包括：直流侧数据采集模块，用于实时采集非车载充电机直流侧电压电流；负载模块具有直流充电接口，通过充电连接线连接至非车载充电机，用于模拟充电电池；电池管理系统模拟模块，连接至负载模块，用于向非车载充电机发送通信指令；充电机状态信息采集模块，用于采集非车载充电机自身检测得到的电压、电流和充电状态信息；数据处理与控制模块，用于控制电池管理系统模拟模块向非车载充电机发送通信指令，及对直流侧数据采集模块和充电机状态信息采集模块采集的数据进行处理生成第一处理数据，并根据预设参数、采集的数据及第一处理数据检测非车载充电机。实现自动检测非车载充电机现场功能。
【专利说明】非车载充电机检测装置和方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电动汽车充电领域，尤其涉及一种非车载充电机检测装置和方法。
【背景技术】
[0002]目前，由于电动汽车具有节能环保的优势，我国已经把发展电动汽车作为解决城市大气污染和能源问题的有效手段。电动汽车的电能补充方式有整车充电和电池更换两种，整车充电是电动汽车在充电站内通过充电机(或充电桩)以直流(或交流)的方式进行电能补给；电池更换是电动汽车在电池更换站内使用专用更换装置将用尽的电池组换下，并将另一组已经充满电的电池换上，利用转运机构将用尽的电池组(一般为4-10箱电池)运送到电池充电架上，用分箱式充电机进行分箱充电。
[0003]为支持电动汽车的发展，已经大规模建设了充电站和电池更换站，配备了大量的整车充电机和分箱式非车载充电机，其原理主要是将电网侧交流电压通过整流为车辆动力电池(或整车电池组)提供充电所需的直流电压，并传输所需的功率。
[0004]充电设施的安全稳定运行是目前各供电公司十分关心的问题，因此，需要对充电机进行检测。但是，现有的非车载充电机的检测装置或方法均未涉及到充电机与电池管理系统(Battery Management System,简称为BMS)通信功能的检测。有些充电机进行充电前，需要收到BMS的充电连接确认后方可充电，因此，现有技术中的检测装置对于这种充电机无法进行现场检测。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种非车载充电机检测装置和方法，以至少解决现有技术中的检测装置无法对某些充电机进行检测的问题。
[0006]根据本发明的一个方面，提供了一种非车载充电机检测装置，包括:直流侧数据采集模块，连接至非车载充电机的输出端，用于实时采集所述非车载充电机的直流侧电压和电流；负载模块，具有直流充电接口，通过充电连接线连接至所述非车载充电机，用于模拟充电电池；电池管理系统模拟模块，连接至所述负载模块，用于向所述非车载充电机发送通信指令；充电机状态信息采集模块，连接至所述非车载充电机，用于采集所述非车载充电机自身检测得到的电压、电流和充电状态信息；数据处理与控制模块，连接至所述直流侧数据采集模块、所述电池管理系统模拟模块和所述充电机状态信息采集模块，用于控制所述电池管理系统模拟模块向所述非车载充电机发送所述通信指令，以及对所述直流侧数据采集模块和所述充电机状态信息采集模块采集的数据进行处理，生成第一处理数据，并根据预设参数、所述采集的数据及所述第一处理数据检测所述非车载充电机；其中所述第一处理数据包括:功率、电能、稳压精度、稳流精度及纹波系数。
[0007]在一个实施例中，所述数据处理与控制模块，具体用于将所述直流侧数据采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据与预设的直流侧标准参数进行比较，以检测所述非车载充电机的直流侧电气参数；将预设充电方式下所述直流侧数据采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据与该充电方式对应的预设参数进行比较，以检测所述非车载充电机的充电控制功能；将所述直流侧数据采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据与所述充电机状态信息采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据比较，以检测所述非车载充电机内部的检测器件是否存在故障；将所述直流侧数据采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据与所述非车载充电机显示的数据比较，以检测所述非车载充电机的显示功能。
[0008]在一个实施例中，所述装置还包括:交流侧数据采集模块，连接至所述非车载充电机的输入端，用于实时采集所述非车载充电机的交流侧电压和电流；其中，所述数据处理与控制模块，还连接至所述交流侧数据采集模块，具体用于对所述交流侧数据采集模块采集的数据进行处理，生成第二处理数据，将所述交流侧数据采集模块采集的数据、所述第二处理数据与预设的交流侧标准参数进行比较，以检测所述非车载充电机的交流侧电气参数，以及将所述第二处理数据与所述第一处理数据进行比较，得到所述非车载充电机的输出效率，以检测所述非车载充电机的整机参数，其中所述第二处理数据包括:功率、电能、功率因数及谐波值。
[0009]在一个实施例中，所述负载模块包括:电阻负载和风扇，其中，所述风扇连接至所述电阻负载，用于给所述电阻负载散热。
[0010]在一个实施例中，所述负载模块还包括:温度采集单元，连接至所述电阻负载，用于采集所述电阻负载的温度；其中，所述数据处理与控制模块，还用于根据所述电阻负载的温度控制所述风扇的开启和转速。
[0011]在一个实施例中，所述装置还包括:显示模块，连接至所述数据处理与控制模块，用于显示所述预设参数、所述采集的数据、所述第一处理数据、第二处理数据以及检测结果O
[0012]根据本发明的另一个方面，提供了一种非车载充电机检测方法，包括:非车载充电机检测装置中的电池管理系统模拟模块向非车载充电机发送充电指令；所述非车载充电机检测装置接收所述非车载充电机按照所述充电指令指示的充电方式输出的电流或电压，并实时采集所述非车载充电机的直流侧电压和电流，以及所述非车载充电机自身检测得到的电压、电流和充电状态信息；所述非车载充电机检测装置对采集的数据进行处理生成第一处理数据，并根据预设参数、所述采集的数据及所述第一处理数据检测所述非车载充电机，其中所述第一处理数据包括:功率、电能、稳压精度、稳流精度及纹波系数。
[0013]在一个实施例中，根据预设参数、所述采集的数据及所述第一处理数据检测所述非车载充电机包括:将采集的直流侧电压电流及其对应的第一处理数据与预设的直流侧标准参数进行比较，以检测所述非车载充电机的直流侧电气参数；将预设充电方式下采集的直流侧电压电流及其对应的第一处理数据与该充电方式对应的预设参数进行比较，以检测所述非车载充电机的充电控制功能；将采集的直流侧电压电流及其对应的第一处理数据与采集的所述非车载充电机自身检测得到的电压电流及其对应的第一处理数据比较，以检测所述非车载充电机内部的检测器件是否存在故障；将采集的直流侧电压电流及其对应的第一处理数据与所述非车载充电机显示的数据比较，以检测所述非车载充电机的显示功能。
[0014]在一个实施例中，所述方法还包括:所述非车载充电机检测装置实时采集所述非车载充电机的交流侧电压和电流；对所述交流侧电压电流进行处理生成第二处理数据，并将所述交流侧电压电流、所述第二处理数据与预设的交流侧标准参数进行比较，以检测所述非车载充电机的交流侧电气参数，以及将所述第二处理数据与所述第一处理数据进行比较，得到所述非车载充电机的输出效率，以检测所述非车载充电机的整机参数，其中所述第二处理数据包括:功率、电能、功率因数及谐波值。
[0015]在一个实施例中，在非车载充电机检测装置中的电池管理系统模拟模块向非车载充电机发送充电指令之前，所述方法还包括:若所述非车载充电机检测装置中的所述电池管理系统模拟模块检测到所述非车载充电机与所述非车载充电机检测装置中的负载模块连接成功，向所述非车载充电机发送连接确认指令。
[0016]在一个实施例中，在所述非车载充电机检测装置接收所述非车载充电机按照所述充电指令指示的充电方式输出的电流或电压之后，所述方法还包括:所述非车载充电机检测装置实时采集所述负载模块中电阻负载的温度，并根据所述电阻负载的温度控制所述负载模块中风扇的开启和转速。
[0017]在一个实施例中，所述方法还包括:显示所述预设参数、所述采集的数据、所述第一处理数据、第二处理数据以及检测结果。
[0018]通过本发明的非车载充电机检测装置和方法，可以实现对安装在充电站或换电站内的非车载充电机进行现场功能的自动化检测，保证了电动汽车充换电站的安全运行。可以检测非车载充电机的直流侧电气参数，并且，非车载充电机一般需要与BMS通讯才能正常工作，该检测装置通过电池管理系统模拟模块(即模拟BMS功能)与非车载充电机通信，不仅可以保证非车载充电机的正常启动，也可以通过通信指令控制非车载充电机执行对应的操作，采集并计算得到当前实际数据，与预设参数(或非车载充电机内部检测得到的数据，或非车载充电机显示的数据)比较，从而检测非车载充电机的充电控制、内部检测、显示等功能。另外，负载模块具备电动汽车的标准化直流充电接口，方便与非车载充电机进行连接，避免了负载的接口与非车载充电机接口不匹配，需要使用转接线的情况，从而减少了拆接线的流程。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0020]图1是本发明实施例的非车载充电机检测装置的结构示意图一；
[0021]图2是本发明实施例的非车载充电机检测装置的结构示意图二 ；
[0022]图3是本发明实施例的非车载充电机检测装置的结构示意图三；
[0023]图4是本发明实施例的非车载充电机检测装置的结构示意图四；
[0024]图5是本发明实施例的非车载充电机检测装置的结构示意图五；
[0025]图6是本发明一实施例的非车载充电机检测方法的流程图；
[0026]图7是本发明另一实施例的非车载充电机检测方法的流程图。
【具体实施方式】
[0027]下面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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。
[0028]本发明实施例提供了一种非车载充电机检测装置，图1是本发明实施例的非车载充电机检测装置的结构示意图一。如图1所示，非车载充电机检测装置10包括:直流侧数据采集模块11、负载模块12、电池管理系统模拟模块13、充电机状态信息采集模块14以及数据处理与控制模块15。下面对其结构进行详细说明。
[0029]直流侧数据采集模块11，连接至非车载充电机20的输出端，用于实时采集非车载充电机20的直流侧电压和电流。具体的，非车载充电机将电网侧的交流电压通过整流转换为电动汽车充电所需的直流电压，实时采集非车载充电机20的直流侧电压和电流(即输出端的电压和电流)，根据采集的直流侧电压和电流计算出直流侧的其他电气参数，例如，功率、电能、纹波系数(也称为输出纹波有效值)、稳压精度和稳流精度等，将上述采集的数据(直流侧电压和电流)和/或计算得到的数据(直流侧的其他电气参数)，与非车载充电机20的直流侧标准参数(或指标)进行比较，以检测非车载充电机20的直流侧数据是否满足要求，保证非车载充电机20的安全运行。直流侧数据采集模块11可以设置为可拆卸模块，以方便根据实际需要进行拆卸。
[0030]负载模块12，具有直流充电接口，通过充电连接线连接至非车载充电机20，用于模拟充电电池。该负载模块12作为模拟的充电电池，可以消耗非车载充电机20输出的电能。具体的，负载模块12可以通过控制器局域网络(Controller Area Network,简称为CAN)总线接口与非车载充电机20进行通信，并且具有电动汽车的标准化直流充电接口，通过充电连接线与非车载充电机20进行连接，接收非车载充电机20输出的直流电能，避免了负载的接口与非车载充电机的接口不匹配，需要使用转接线的情况。
[0031]电池管理系统模拟模块13，连接至负载模块12，用于向非车载充电机20发送通信指令。其中，通信指令可以包括:连接确认指令、用于指示非车载充电机20向负载模块充电的充电方式或者指示电量已充满的充电指令。充电方式可以是按照固定金额充电、充满为止、按照固定时间充电、恒流充电、恒压充电、涓流充电等，预先设置并存储了各充电方式对应的参数。具体的，电池管理系统模拟模块13可以按照国家标准(例如，GB/T27930-2011)规定的通信协议模拟BMS与非车载充电机20的通信指令，通过CAN通信接口与非车载充电机20进行通信，以检测非车载充电机20的充电控制功能。电池管理系统模拟模块13可以通过软件模拟实现。
[0032]充电机状态信息采集模块14，连接至非车载充电机20，用于采集非车载充电机20自身检测得到的电压、电流和充电状态信息。其中，充电状态信息可以包括非车载充电机20当前使用的充电方式，例如，按照固定金额充电、充满为止、按照固定时间充电、恒流充电、恒压充电、涓流充电等。非车载充电机20内部设置有检测充电机输出电压、输出电流和充电状态等信息的检测器件，检测得到的数据可以在充电机显示屏上显示。将实际的直流侧数据(直流侧数据采集模块11采集的数据和/或对采集的数据进行处理生成的处理数据)与充电机内部检测得到的数据(充电机状态信息采集模块14采集的数据和/或对采集的数据进行处理生成的处理数据，例如，电能、功率、稳压精度、稳流精度及纹波系数等)比较，可以判断出非车载充电机20内部的检测器件是否存在故障。另外，也可以将实际的直流侧数据与非车载充电机20显示的数据比较，检测非车载充电机20的显示功能是否正堂巾O
[0033]数据处理与控制模块15，连接至直流侧数据采集模块11、电池管理系统模拟模块13和充电机状态信息采集模块14，用于控制电池管理系统模拟模块13向非车载充电机20发送通信指令，以及对直流侧数据采集模块11和充电机状态信息采集模块14采集的数据进行处理生成第一处理数据，并根据预设参数、采集的数据及第一处理数据检测非车载充电机20。具体的，可以根据用户输入的信息确定发送的通信指令的具体内容。对采集的数据进行处理生成第一处理数据，即根据采集的数据计算得到其他参数，例如，根据采集的数据计算得到功率、电能、稳压精度、稳流精度、纹波系数等。
[0034]通过上述实施例的一体化的非车载充电机检测装置，可以实现对安装在充电站或换电站内的非车载充电机20进行现场功能的自动化检测，保证了电动汽车充换电站的安全运行。可以检测非车载充电机20的直流侧电气参数，并且，非车载充电机20—般需要与BMS通讯才能正常工作，该检测装置通过电池管理系统模拟模块(即模拟BMS功能)与非车载充电机20通信，不仅可以保证非车载充电机20的正常启动，也可以通过通信指令控制非车载充电机20执行对应的操作，采集并计算得到当前实际数据，与预设参数(或非车载充电机内部检测得到的数据，或非车载充电机显示的数据)比较，从而检测非车载充电机20的充电控制、内部检测、显示等功能。另外，负载模块具备电动汽车的标准化直流充电接口，方便与非车载充电机20进行连接，避免了负载的接口与非车载充电机接口不匹配，需要使用转接线的情况，从而减少了拆接线的流程。
[0035]在一个实施例中，数据处理与控制模块15可以用于将直流侧数据采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据(即上述实际的直流侧数据)与预设的直流侧标准参数进行比较，以检测非车载充电机20的直流侧电气参数。
[0036]在一个实施例中，数据处理与控制模块15可以用于将预设充电方式下直流侧数据采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据与该充电方式对应的预设参数进行比较，以检测非车载充电机20的充电控制功能。
[0037]在一个实施例中，数据处理与控制模块15可以用于将直流侧数据采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据与充电机状态信息采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据(即非车载充电机20内部检测的相关数据)比较，以检测非车载充电机20内部的检测器件是否存在故障。
[0038]在一个实施例中，数据处理与控制模块15可以用于将直流侧数据采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据与非车载充电机20显示的数据比较，以检测非车载充电机20的显示功能。
[0039]通过上述几个实施例，可以实现对非车载充电机20进行现场各项功能的自动化检测，保证了电动汽车充换电站的安全运行。当然，可以根据实际需求检测其中某一项或某几项。
[0040]在一个实施例中，电池管理系统模拟模块13可以包括:CAN通信接口、人机交互界面、测量模块、动力电池模型和控制单元。其中，CAN通信接口用于非车载充电机20与电池管理系统模拟模块13之间的通信连接，是充电指令的传输通道，满足GB/T27930-2011规定的通信协议，CAN通信接口的形式可以为负载模块12的充电接口上的端子，负载模块12通过充电接口与非车载充电机20连接，则与负载模块12连接的电池管理系统模拟模块13可以通过CAN总线与非车载充电机20进行通信。人机交互界面，供用户进行系统配置以及显示系统运行信息。测量模块，用于监测非车载充电机20的输出。动力电池模型，是模拟动力电池充电响应的核心部分。控制单元，分别与上述各单元连接，主要进行数据信息处理，以及实现各单元信息交互。
[0041]在实际应用中，电池管理系统模拟模块13可以预先设置负载模块所模拟的电池的充电方式和对应的参数(例如，充电的额定电压、最大电流等)，并实时监测电池的状态，例如，当前电量、充满所需的剩余时间等，向非车载充电机20发送电池的状态，使得非车载充电机20按照电池的状态输出合适的电能。当满足充电结束的条件时，发送指令控制非车载充电机20结束充电。另外，电池管理系统模拟模块13还可以根据需要利用按键或触摸屏设置电池的当前荷电状态(State of Charge，简称为S0C，或称为剩余电量)，以确定需要使用的充电方式(例如，恒压充电、恒流充电或涓流充电等)，数据处理与控制模块15控制电池管理系统模拟模块13按照GB/T27930-2011所规定的流程产生相应的通信指令，与非车载充电机20进行信息交互，启动非车载充电机20，以检测非车载充电机20在充电过程中的各项指标或参数是否满足要求。
[0042]在一个实施例中，如图2所示，上述非车载充电机检测装置10还可以包括:交流侧数据采集模块16，连接至非车载充电机20的输入端，用于实时采集非车载充电机20的交流侧电压和电流；其中，数据处理与控制模块15，还连接至交流侧数据采集模块16，具体用于对交流侧数据采集模块16采集的数据进行处理，生成第二处理数据，以及将交流侧数据采集模块采集的数据、第二处理数据与预设的交流侧标准参数进行比较，以检测非车载充电机20的交流侧电气参数，其中第二处理数据包括:功率、电能、功率因数及谐波值。
[0043]本实施例中，还可以通过交流侧数据采集模块16检测非车载充电机20的交流侧电气参数，实时采集非车载充电机20交流侧的电压和电流(即输入端的电压和电流)，并根据采集的交流侧电压和电流计算出交流侧的其他电气参数，例如，功率、电能、功率因数和谐波值等，将上述采集的数据(交流侧电压和电流)和/或计算得到的数据(交流侧的其他电气参数)，与非车载充电机20的交流侧标准参数(或指标)进行比较，以检测非车载充电机20的交流侧数据是否满足要求，保证非车载充电机20的安全运行。
[0044]在一个实施例中，数据处理与控制模块15还可以将第二处理数据(例如，交流侧的功率)与第一处理数据(例如，直流侧的功率)进行比较，得到非车载充电机20的输出效率，以检测非车载充电机20的整机参数。本实施例中，结合直流侧数据和交流侧数据来检测非车载充电机20的整机参数，具体的，可以将计算得到的非车载充电机20的输出效率，与预设的标准输出效率比较，以检测非车载充电机20的整机性能。
[0045]需要说明的是，在实际应用中，可以根据实际需要决定是否采集交流侧的数据，因此，可以将交流侧数据采集模块16设置为可拆卸模块，以方便根据实际需要进行拆卸。
[0046]直流侧数据采集模块11和交流侧数据采集模块16均可设置为可拆卸模块，提高了现场检测的便利性。
[0047]在一个实施例中，如图3所示，负载模块12可以包括:电阻负载121和风扇122。其中，风扇122连接至电阻负载121，用于给电阻负载121散热。
[0048]本实施例中，由于非车载充电机检测装置对非车载充电机进行检测时，负载模块作为模拟的充电电池，其中的负载发热量较大，因此，配备了风扇为负载散热，保证负载正常工作。
[0049]在一个实施例中，负载模块12还包括:温度采集单元123，连接至电阻负载121，用于采集电阻负载121的温度；数据处理与控制模块15，还用于根据电阻负载121的温度控制风扇123的开启和转速。
[0050]本实施例中，该检测装置还具有负载温度采集和散热控制功能，可以根据温度等参数综合分析控制风扇的散热能力，以尽快散热，例如，转速档位为I档、2档和3档，3档转速最高，负载温度达到一预设值时，开启风扇，及时散热；负载温度达到预设的更高温度时，控制风扇的转速进入I档；如果当前档位为3档,负载的温度降下来,控制风扇的转速进入合适的档位(例如，2档或I档)或者关闭风扇，避免电量的浪费。另外，可以设置可调的电阻负载，以满足不同的测试需求。除了电阻负载，也可以使用其他可以消耗功率的元件或多个元件组成的模块。当然，也可以实时采集电阻负载的功率等参数，作为控制风扇转速的辅助参考。
[0051]在一个实施例中，如图4所示，上述非车载充电机检测装置10还可以包括:显示模块17，连接至数据处理与控制模块15，用于显示预设参数、采集的数据、处理数据(第一处理数据和第二处理数据)以及检测结果。具体的，如果采集了直流侧数据，则可以显示采集的直流侧数据、对直流侧数据进行处理生成的处理数据以及检测结果；如果采集了交流侧数据，则可以显示采集的交流侧数据、对交流侧数据进行处理生成的处理数据以及检测结果；如果执行检测充电控制功能，则可以显示充电机内部检测得到的电流、电压和充电状态等信息、相应的处理数据和检测结果。方便用户查看相关的数据和检测结果，如果非车载充电机20故障，可以及时维修。当然，可以根据实际需求自行设置要显示的内容。
[0052]由以上实施例可以看出，本发明提供的非车载充电机检测装置，可以通过直流侧数据采集模块11以及数据处理与控制模块15检测非车载充电机的直流侧电气参数，通过直流侧数据采集模块11、电池管理系统模拟模块13、充电机状态信息采集模块14以及数据处理与控制模块15检测非车载充电机的充电控制功能、内部检测功能和显示功能，通过交流侧数据采集模块16以及数据处理与控制模块15检测非车载充电机的交流侧电气参数。
[0053]举例而言，电池管理系统模拟模块13发送的通信指令为充电指令(指示充电方式为恒流充电)，直流侧数据采集模块11采集非车载充电机实际输出的电压电流。如果当前使用的充电方式不是恒流充电，则可以确定非车载充电机故障；如果当前使用的充电方式是恒流充电，还需要比较实际输出的电压电流等参数是否与预设的恒流充电参数一致，例如，数据处理与控制模块15将采集的电流值与恒流充电方式对应的预设电流参数比较，如果二者相同或二者的差值在允许误差范围内，则可以确定非车载充电机的恒流充电方式功能正常，如果二者相差太多，则可以确定非车载充电机故障，需要维修。当然，充电机状态信息采集模块14可以采集非车载充电机内部检测得到的输出电压、输出电流和当前使用的充电方式等信息，将充电机的实际输出数据与内部检测得到的数据进行比较，以判断充电机的内部检测性能是否正常。
[0054]又如，电池管理系统模拟模块13发送的通信指令为充电指令(指示充电方式为按照固定金额充电)，直流侧数据采集模块11采集非车载充电机实际输出的电压电流。如果当前使用的充电方式不是按照固定金额充电，则可以确定非车载充电机故障；如果当前使用的充电方式是按照固定金额充电，还需要比较实际输出的各参数是否与预设的按照固定金额充电参数一致，例如，数据处理与控制模块15将采集的电流等参数及其对应的处理数据(如功率等)与按照固定金额充电方式对应的预设参数(例如，电流、时间等)比较，如果二者相同或二者的差值在允许误差范围内，则可以确定非车载充电机的按照固定金额充电方式功能正常，如果二者相差太多，则可以确定非车载充电机故障，需要维修。
[0055]再如，电池管理系统模拟模块13发送的通信指令为充电指令(指示电量已充满)，则需要根据直流侧数据采集模块11采集的非车载充电机实际输出的电压电流，数据处理与控制模块15检测非车载充电机是否已经停止充电，从而检测非车载充电机的充满电自动断电功能，以避免过度充电对电池造成损害。
[0056]需要说明的是，可以依次验证充电机在各个充电方式下的工作状态的各项参数(例如，电压电流准确度、纹波系数、稳压稳流精度、充电效率、功率因数、谐波电流等)是否满足要求。
[0057]以上所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。当然，上述模块划分只是一种示意划分，本发明并不局限于此。该装置中可以由直流侦擞据采集模块根据采集的直流侧电压电流计算直流侧的其他电气参数，由交流侧数据采集模块根据采集的交流侧电压电流计算交流侧的其他电气参数，而不是由数据处理与控制模块执行对采集的数据的处理；也可以将数据处理与控制模块以及显示模块的功能集成在一个模块中实现，例如，处理模块执行与数据的处理，比较、显示和控制相关的功能，只要能实现本发明的目的的模块划分，均应属于本发明的保护范围。
[0058]下面结合图5说明非车载充电机与非车载充电机检测装置之间的信息及电能流向，如图5所示,双向箭头的线表示信息流,单向箭头的线表示电能流。非车载充电机检测装置包括:交流侧数据采集模块I (可拆卸模块)、直流侧数据采集模块2 (可拆卸模块)、可调电阻负载模块(具有温度采集功能和风扇)3、电池管理系统(BMS)模拟模块4、充电机状态信息采集模块5以及数据处理、显示、分析、控制模块6。其中，非车载充电机由三相交流供电，输出直流。数据处理、显示、分析、控制模块6，可以对采集到的数据进行计算、统计分析，并显示在交互界面上；可以按照检测人员的操作控制BMS模拟模块4向非车载充电机发送通信指令，验证非车载充电机的充电控制功能；还可以按照电阻负载的温度向风扇发送启动和调整转速等级的指令，促进负载的散热。其他模块的功能已在上述实施例中详细描述，此处不再赘述。
[0059]本发明实施例还提供了一种非车载充电机检测方法，可以基于上述实施例所描述的非车载充电机检测装置实现。图6是本发明一实施例的非车载充电机检测方法的流程图，如图6所示，该方法包括如下步骤:
[0060]步骤S601，非车载充电机检测装置中的电池管理系统模拟模块向非车载充电机发送充电指令。
[0061]其中，充电指令用于指示非车载充电机向负载模块充电的充电方式，例如，按照固定金额充电、充满为止、按照固定时间充电、恒流充电、恒压充电、涓流充电等，预先设置并存储了各充电方式对应的参数。当然，充电指令还可以指示电量已充满，以检测非车载充电机是否可以自动断电，防止对充电电池过度充电。具体的，可以根据用户输入的信息确定发送的充电指令中的具体内容，用户输入的信息可以是设置负载模块所模拟的电池的当前SOC状态，根据该状态可以确定需要使用的充电方式(例如，恒压充电、恒流充电或涓流充电等)。
[0062]步骤S602，非车载充电机检测装置接收非车载充电机按照充电指令指示的充电方式输出的电流或电压，并实时采集非车载充电机的直流侧电压和电流，以及非车载充电机自身检测得到的电压、电流和充电状态信息。
[0063]其中，充电状态信息可以包括非车载充电机当前使用的充电方式，以检测非车载充电机是否可以按照指令使用正确的充电方式进行充电，从而验证该功能是否满足要求。可以根据采集的直流侧电压和电流计算出直流侧的其他电气参数，例如，功率、电能、稳压精度和稳流精度等，将实际的直流侧数据(采集的数据和/或对采集的数据进行处理生成的处理数据)与非车载充电机的直流侧标准参数(或指标)进行比较，以检测非车载充电机的直流侧数据是否满足要求，保证非车载充电机的安全运行。
[0064]步骤S603，非车载充电机检测装置对采集的数据进行处理生成第一处理数据，并根据预设参数、采集的数据及第一处理数据检测非车载充电机。具体的，对采集的数据进行处理生成第一处理数据，即根据采集的数据计算得到其他参数，例如，根据采集的数据计算得到功率、电能、稳压精度、稳流精度及纹波系数等。
[0065]将实际数据(采集的数据和/或对该数据进行处理生成的处理数据)与预设的非车载充电机正常工作的标准参数(或非车载充电机内部检测得到的数据，或非车载充电机显示的数据)进行比较，即可获知非车载充电机的各项功能或性能(例如，直流侧电气参数、交流侧电气参数、充电控制功能、内部检测功能、显示功能等)是否满足要求。预设的参数可以是电池管理系统模拟模块预先设置的电池的充电方式及其对应的参数，例如，充电的额定电压、最大电流等。
[0066]通过上述实施例的一体化的非车载充电机检测方法，可以实现对安装在充电站或换电站内的非车载充电机进行现场功能的自动化检测，保证了电动汽车充换电站的安全运行。可以检测非车载充电机的直流侧电气参数，并且，非车载充电机一般需要与BMS通讯才能正常工作，该检测装置通过电池管理系统模拟模块(即模拟BMS功能)与非车载充电机通信，不仅可以保证非车载充电机的正常启动，也可以通过通信指令控制非车载充电机执行对应的操作，采集并计算得到当前实际数据，与预设参数(或非车载充电机内部检测得到的数据，或非车载充电机显示的数据)比较，从而检测非车载充电机的充电控制、内部检测、显示等功能。另外，负载模块具备电动汽车的标准化直流充电接口，方便与非车载充电机进行连接，避免了负载的接口与非车载充电机接口不匹配，需要使用转接线的情况，从而减少了拆接线的流程。
[0067]在一个实施例中，根据预设参数、采集的数据及第一处理数据检测非车载充电机可以是:将采集的直流侧电压电流及其对应的第一处理数据与预设的直流侧标准参数进行比较，以检测非车载充电机的直流侧电气参数；
[0068]在一个实施例中，根据预设参数、采集的数据及第一处理数据检测非车载充电机可以是:将预设充电方式下采集的直流侧电压电流及其对应的第一处理数据与该充电方式对应的预设参数进行比较，以检测非车载充电机的充电控制功能；
[0069]在一个实施例中，根据预设参数、采集的数据及第一处理数据检测非车载充电机可以是:将采集的直流侧电压电流及其对应的第一处理数据与采集的非车载充电机自身检测得到的电压电流及其对应的第一处理数据比较，以检测非车载充电机内部的检测器件是否存在故障；
[0070]在一个实施例中，根据预设参数、采集的数据及第一处理数据检测非车载充电机可以是:将采集的直流侧电压电流及其对应的第一处理数据与非车载充电机显示的数据比较，以检测非车载充电机的显示功能。
[0071]通过上述几个本实施例，可以实现对非车载充电机进行现场各项功能的自动化检测，保证了电动汽车充换电站的安全运行。当然，可以根据实际需求检测其中某一项或某几项。
[0072]在一个实施例中，除了检测非车载充电机直流侧电气参数，还可以根据需求检测非车载充电机交流侧的实际值与预设的交流侧标准参数是否相符，具体的，上述方法还可以包括:非车载充电机检测装置实时采集非车载充电机的交流侧电压和电流；对交流侧电压电流进行处理生成第二处理数据，并将交流侧电压电流、第二处理数据与预设的交流侧标准参数进行比较，以检测非车载充电机的交流侧电气参数，其中第二处理数据包括:功率、电能、功率因数及谐波值。
[0073]本实施例中，可以根据采集的交流侧电压和电流计算出交流侧的其他电气参数，例如，功率、电能和谐波值等，将交流侧实际数据与非车载充电机的交流侧标准参数(或指标)进行比较，以检测非车载充电机的交流侧数据是否满足要求，保证非车载充电机的安全运行。
[0074]在一个实施例中，上述方法还可以包括:将第二处理数据(例如，交流侧的功率)与第一处理数据(例如，直流侧的功率)进行比较，得到非车载充电机的输出效率，以检测非车载充电机20的整机参数。本实施例中，结合直流侧数据和交流侧数据来检测非车载充电机的整机参数，具体的，可以将计算得到的非车载充电机的输出效率，与预设的标准输出效率比较，以验证非车载充电机的整机性能。交流侧电气参数的检测可与其他参数或功能的检测同时进行，也可在其他检测之前进行，或者在其他检测之后进行。
[0075]在一个实施例中，如图7所示，在步骤S601之前，上述方法还可以包括:
[0076]步骤S604，若非车载充电机检测装置中的电池管理系统模拟模块检测到非车载充电机与非车载充电机检测装置中的负载模块连接成功，向非车载充电机发送连接确认指令。
[0077]本实施例中，非车载充电机根据充电指令进行充电之前，接收到电池管理系统模拟模块(即模拟BMS功能)向非车载充电机发送的连接确认指令，保证非车载充电机能够正常进行充电，从而可以对非车载充电机的参数和功能进行现场检测。
[0078]在一个实施例中，在步骤S602之后，上述方法还可以包括:非车载充电机检测装置实时采集负载模块中电阻负载的温度和功率，并根据电阻负载的温度控制负载模块中风扇的开启和转速。
[0079]本实施例中，由于非车载充电机检测装置对充电机进行检测时，负载模块作为模拟的充电电池，其中的负载发热量较大，因此，配备了风扇为负载散热。还具有负载温度采集和散热控制功能，可以根据温度等参数综合分析控制风扇的散热能力，以尽快散热。另夕卜，可以设置可调的电阻负载，以满足不同的测试需求。除了电阻负载，也可以使用其他可以消耗功率的元件。当然，也可以实时采集电阻负载的功率等参数，作为控制风扇转速的辅助参考。
[0080]在一个实施例中，上述方法还可以包括:显示预设参数、采集的数据、第一处理数据、第二处理数据以及检测结果。具体的，在非车载充电机检测装置采集数据后，可以显示采集的数据；在对采集的数据进行处理生成处理数据后，可以显示处理数据；在检测完成(即，将采集的数据和/或处理数据，与预设参数(或非车载充电机内部检测的数据，或非车载充电机显示的数据)进行比较)后，可以显示检测结果。当然，在检测过程中，还可以显示预设参数，可以根据实际需求自行设置要显示的内容。本实施例中，显示相关信息可以方便用户查看相关的数据和检测结果，如果非车载充电机故障，可以及时维修。
[0081]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属【技术领域】的技术人员所理解。
[0082]应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0083]本【技术领域】的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0084]此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0085]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0086]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种非车载充电机检测装置，其特征在于，包括: 直流侧数据采集模块，连接至非车载充电机的输出端，用于实时采集所述非车载充电机的直流侧电压和电流； 负载模块，具有直流充电接口，通过充电连接线连接至所述非车载充电机，用于模拟充电电池； 电池管理系统模拟模块，连接至所述负载模块，用于向所述非车载充电机发送通信指令; 充电机状态信息采集模块，连接至所述非车载充电机，用于采集所述非车载充电机自身检测得到的电压、电流和充电状态信息； 数据处理与控制模块，连接至所述直流侧数据采集模块、所述电池管理系统模拟模块和所述充电机状态信息采集模块，用于控制所述电池管理系统模拟模块向所述非车载充电机发送所述通信指令，以及对所述直流侧数据采集模块和所述充电机状态信息采集模块采集的数据进行处理，生成第一处理数据，并根据预设参数、所述采集的数据及所述第一处理数据检测所述非车载充电机； 其中所述第一处理数据包括:功率、电能、稳压精度、稳流精度及纹波系数。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据处理与控制模块，具体用于将所述直流侧数据采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据与预设的直流侧标准参数进行比较，以检测所述非车载充电机的直流侧电气参数；将预设充电方式下所述直流侧数据采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据与该充电方式对应的预设参数进行比较，以检测所述非车载充电机的充电控制功能；将所述直流侧数据采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据与所述充电机状态信息采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据比较，以检测所述非车载充电机内部的检测器件是否存在故障；将所述直流侧数据采集模块采集的数据及其对应的第一处理数据与所述非车载充电机显示的数据比较，以检测所述非车载充电机的显示功能。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括:交流侧数据采集模块，连接至所述非车载充电机的输入端，用于实时采集所述非车载充电机的交流侧电压和电流； 其中，所述数据处理与控制模块，还连接至所述交流侧数据采集模块，具体用于对所述交流侧数据采集模块采集的数据进行处理，生成第二处理数据，将所述交流侧数据采集模块采集的数据、所述第二处理数据与预设的交流侧标准参数进行比较，以检测所述非车载充电机的交流侧电气参数，以及将所述第二处理数据与所述第一处理数据进行比较，得到所述非车载充电机的输出效率，以检测所述非车载充电机的整机参数，其中所述第二处理数据包括:功率、电能、功率因数及谐波值。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述负载模块包括:电阻负载和风扇，其中，所述风扇连接至所述电阻负载，用于给所述电阻负载散热。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述负载模块还包括:温度采集单元，连接至所述电阻负载，用于采集所述电阻负载的温度； 其中，所述数据处理与控制模块，还用于根据所述电阻负载的温度控制所述风扇的开启和转速。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括:显示模块，连接至所述数据处理与控制模块，用于显示所述预设参数、所述采集的数据、所述第一处理数据、第二处理数据以及检测结果。
7.—种非车载充电机检测方法,其特征在于,包括: 非车载充电机检测装置中的电池管理系统模拟模块向非车载充电机发送充电指令； 所述非车载充电机检测装置接收所述非车载充电机按照所述充电指令指示的充电方式输出的电流或电压，并实时采集所述非车载充电机的直流侧电压和电流，以及所述非车载充电机自身检测得到的电压、电流和充电状态信息； 所述非车载充电机检测装置对采集的数据进行处理生成第一处理数据，并根据预设参数、所述采集的数据及所述第一处理数据检测所述非车载充电机，其中所述第一处理数据包括:功率、电能、稳压精度、稳流精度及纹波系数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据预设参数、所述采集的数据及所述第一处理数据检测所述非车载充电机包括: 将采集的直流侧电压电流及其对应的第一处理数据与预设的直流侧标准参数进行比较，以检测所述非车载充电机的直流侧电气参数； 将预设充电方式下采集的直流侧电压电流及其对应的第一处理数据与该充电方式对应的预设参数进行比较，以检测所述非车载充电机的充电控制功能； 将采集的直流侧电压电流及其对应的第一处理数据与采集的所述非车载充电机自身检测得到的电压电流及其对应的第一处理数据比较，以检测所述非车载充电机内部的检测器件是否存在故障； 将采集的直流侧电压电流及其对应的第一处理数据与所述非车载充电机显示的数据比较，以检测所述非车载充电机的显示功能。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 所述非车载充电机检测装置实时采集所述非车载充电机的交流侧电压和电流；对所述交流侧电压电流进行处理生成第二处理数据，并将所述交流侧电压电流、所述第二处理数据与预设的交流侧标准参数进行比较，以检测所述非车载充电机的交流侧电气参数，以及将所述第二处理数据与所述第一处理数据进行比较，得到所述非车载充电机的输出效率，以检测所述非车载充电机的整机参数，其中所述第二处理数据包括:功率、电能、功率因数及谐波值。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在非车载充电机检测装置中的电池管理系统模拟模块向非车载充电机发送充电指令之前，所述方法还包括: 若所述非车载充电机检测装置中的所述电池管理系统模拟模块检测到所述非车载充电机与所述非车载充电机检测装置中的负载模块连接成功，向所述非车载充电机发送连接确认指令。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述非车载充电机检测装置接收所述非车载充电机按照所述充电指令指示的充电方式输出的电流或电压之后，所述方法还包括: 所述非车载充电机检测装置实时采集所述负载模块中电阻负载的温度，并根据所述电阻负载的温度控制所述负载模块中风扇的开启和转速。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:显示所述预设参数、所述采集的数据、所述第一处理数据、第二处理数据以及检测结果。
【文档编号】G01R31/00GK104181430SQ201410443863
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】钟侃, 袁瑞铭, 殷庆铎, 田海亭, 丁恒春, 易忠林, 李顺昕, 巨汉基, 田晓溪 申请人:国家电网公司, 国网冀北电力有限公司电力科学研究院, 华北电力科学研究院有限责任公司