电动车辆交流充电测试系统的制作方法

本实用新型涉及电动车辆相关技术领域，特别是一种电动车辆交流充电测试系统。

背景技术：

随着新能源车辆市场的不断发展壮大，充电过程中产生的电磁兼容性问题(电磁辐射和电磁干扰)也日益引起公众的关注，为此中国国家标准化管理委员会正在抓紧进行相关标准的编制，其中【GB/T×××电动汽车充电耦合系统的电磁兼容性要求和试验方法】目前已经形成草案，报批中。在典型充电模式下的电磁兼容测试中，车辆的充电电流必须满足一定要求，且整个测试过程中电池电量(SOC)应在最大电量的20％至80％之间，而目前采用交流充电桩的测试方法无法调节充电电流。另外，目前新能源车辆充电模式下的电磁兼容测试方法，存在背景电磁噪声高、抗电磁干扰能力差等诸多问题，对测试结果产生较大影响，无法满足测试要求和保障测试结果的可靠性。

目前，国内各车企及主要国家检测机构测试过程中连接实际的交流充电桩来进行电动车辆充电模式下的电磁兼容性评价，具体方案如下：如图1所示，充电桩1'放在测试区域2'内，对测试车辆3'进行电磁辐射发射限制测定和电磁辐射抗扰度测试。该测试方法有很大局限性，必须将交流充电桩放置在接收天线的波束宽度范围之外，其目的是尽可能地减小充电桩对测试结果的影响。但从实际评价数据来看，

如图2所示，该方案还是无法消除交流充电桩所带来的问题，即背景电磁噪声高。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术无法消除交流充电桩所带来的背景电磁噪声高的技术问题，提供一种电动车辆交流充电测试系统。

本实用新型提供一种电动车辆交流充电测试系统，包括：电波暗室、设置在所述电波暗室内的交流电源插座、设置在所述电波暗室内的电源网络、设置在所述电波暗室内的充电枪、设置在所述电波暗室内的交流充电线缆、以及信号发生器，所述交流电源插座用于与外部交流电网电连接，所述交流充电线缆一端与所述交流电源插座电连接，另一端与所述电源网络电连接，所述充电枪包括充电枪电源线和充电枪通信线，所述充电枪电源线与所述电源网络电连接，所述充电枪通信线与所述信号发生器通信连接。

进一步的，所述信号发生器包括：定时器、滑动变阻器、电容、以及直流电源，所述直流电源依次与所述滑动变阻器、所述电容串联接地，所述滑动变阻器与所述电容的连接点与所述定时器的触发端电连接，所述定时器的输出端与所述充电枪通信线通信连接。

进一步的，还包括：滤波器，所述充电枪通信线通过所述滤波器与所述信号发生器通信连接。

更进一步的，所述滤波器为磁环。

再进一步的，所述磁环的阻抗为50欧姆～100欧姆。

更进一步的，所述滤波器为过滤100KHz～1GHz电磁噪声的滤波器。

再进一步的，所述信号发生器设置在所述电波暗室外。

再进一步的，还包括屏蔽箱，所述信号发生器容置在所述屏蔽箱内，所述屏蔽箱设置在所述电波暗室内。

再进一步的，所述屏蔽箱包括具有开口的箱体本体、能关闭或开启所述开口的活页上顶盖、设置在所述箱体本体两侧的绝缘手柄、以及设置在所述箱体本体前面板的接线端子，所述信号发生器容置在所述箱体本体内，且所述信号发生器通过所述接线端子与所述充电枪通信线通信连接。

再进一步的，所述滤波器为磁环，所述磁环在所述屏蔽箱内紧贴所述箱体放置。

本实用新型通过设置信号发生器，进行车辆与交流充电桩之间的通信模拟，用交流电源(220V)代替交流充电桩来进行电磁兼容实验。因此，具有电磁噪声低，抗干扰能力强，充电电流可调节的技术特点，同时该方案可以直接使用原电波暗室(测试区域内)220V交流电源对测试车辆进行充电,简单可行，不需要对电波暗室进行任何改造，大大降低电波暗室改造成本。

附图说明

图1为现有技术电动车辆交流充电测试系统的系统原理图；

图2为现有技术的测试系统的交流充电桩背景噪声图；

图3为本实用新型一种电动车辆交流充电测试系统的系统原理图；

图4为本实用新型一种电动车辆交流充电测试系统的信号发生器的原理图；

图5为本实用新型另一实施例一种电动车辆交流充电测试系统的系统原理图；

图6为本实用新型一种电动车辆交流充电测试系统的屏蔽箱结构示意图；

图7为本实用新型一种电动车辆交流充电测试系统的交流充电模式传导发射背景噪声图；

图8为本实用新型一种电动车辆交流充电测试系统的交流充电模式辐射发射背景噪声图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。

如图3所示为本实用新型一种电动车辆交流充电测试系统的系统原理图，包括：电波暗室1、设置在所述电波暗室1内的交流电源插座2、设置在所述电波暗室内的电源网络3、设置在所述电波暗室内的充电枪4、设置在所述电波暗室内的交流充电线缆5、以及信号发生器6，所述交流电源插座1用于与外部交流电网电连接，所述交流充电线缆5一端与所述交流电源插座2电连接，另一端与所述电源网络3电连接，所述充电枪4包括充电枪电源线41和充电枪通信线42，所述充电枪电源线41与所述电源网络3电连接，所述充电枪通信线42与所述信号发生器6通信连接。

具体来说，信号发生器模拟车辆与交流充电桩之间的通信，其通信过程满足GBT 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求》的技术要求。

现有技术电磁噪声的产生主要是交流充电桩本身所产生的。本实用新型由于采用信号发生器模拟车辆与交流充电桩之间的通信，将通信与充电分离，从而减少噪声干扰。

本实用新型通过设置在电波暗室外的信号发生器，进行车辆与交流充电桩之间的通信模拟，用交流电源(220V)代替交流充电桩来进行电磁兼容实验。因此，具有电磁噪声低，抗干扰能力强，充电电流可调节的技术特点，同时该方案可以直接使用原电波暗室(测试区域内)220V交流电源对测试车辆进行充电,简单可行，不需要对电波暗室进行任何改造，大大降低电波暗室改造成本。

如图4所示，在其中一个实施例中，所述信号发生器6包括：定时器61、可调电阻R2、电容C、以及直流电源，所述直流电源依次与所述可调电阻R2、所述电容C串联接地，所述可调电阻与所述电容的连接点与所述定时器的低触发端电连接，所述可调电阻的调节端与所述定时器的高触发端电连接，所述定时器的输出端与所述充电枪通信线通信连接。

本实施例采用可调电阻R2与电容C构成定时电路，定时器61优选NE555芯片。电容C上的电压作为NE555低触发端TL(对应TRIG引脚)的外触发电压，可调电阻R2上电压作为NE555高触发端TH(对应THR引脚)的外触发电压，NE555复位引脚(对应RST引脚)直接连接高电平，使NE555处于非复位状态。

本实施例通过可调电阻调节触发端的输入电压，从而调节占空比，实现充电电流的调节。

在其中一个实施例中，还包括：滤波器7，所述充电枪通信线42通过所述滤波器7与所述信号发生器6通信连接。

本实施例使用滤波器7确保信号发生器6的低电磁噪声。

在其中一个实施例中，所述滤波器为磁环。

在其中一个实施例中，所述磁环的阻抗为50欧姆～100欧姆。

在其中一个实施例中，所述滤波器为过滤100KHz～1GHz电磁噪声的滤波器。

在其中一个实施例中，所述信号发生器设置在所述电波暗室外。

本实施例将容易产生电磁噪声的信号发生器放置在电波暗室外，彻底隔绝电磁噪声的来源。

如图5所示，在其中一个实施例中，还包括屏蔽箱9，所述信号发生器6容置在所述屏蔽箱9内，所述屏蔽箱9设置在所述电波暗室内。

本实施例将信号发生器6设置在电波暗室内，考虑到在进行整车电磁放射抗扰度测试过程中，该交流充电模拟装置需曝露在电磁场强度高达54V/m的电磁波环境中，必须有效避免电磁波对该装置的干扰，本实施例设计用于屏蔽电磁波的屏蔽箱体，测试过程中交流充电模拟装置放置在该屏蔽箱中，并对屏蔽箱体做接地处理。

在其中一个实施例中，所述屏蔽箱9包括具有开口的箱体本体91、能关闭或开启所述开口的活页上顶盖92、设置在所述箱体本体91两侧的绝缘手柄93、以及设置在所述箱体本体91前面板的接线端子94，所述信号发生器容置在所述箱体本体内，且所述信号发生器通过所述接线端子与所述充电枪通信线通信连接。

在其中一个实施例中，所述滤波器为磁环，所述磁环在所述屏蔽箱内紧贴所述箱体放置。

作为本实用新型实施例，如图3所示为一种电动车辆交流充电测试系统的系统原理图，包括：电波暗室1、设置在所述电波暗室1内的交流电源插座2、设置在所述电波暗室内的电源网络3、设置在所述电波暗室内的充电枪4、设置在所述电波暗室内的交流充电线缆5、设置在所述电波暗室外的信号发生器6、滤波器7，所述交流电源插座1用于与外部交流电网电连接，所述交流充电线缆5一端与所述交流电源插座2电连接，另一端与所述电源网络3电连接，所述充电枪4包括充电枪电源线41和充电枪通信线42，所述充电枪电源线41与所述电源网络3电连接，所述充电枪通信线42通过所述滤波器7与所述信号发生器6通信连接，所述滤波器7为阻抗为50欧姆～100欧姆的磁环，能有效滤除100KHz-1GHz范围内的电磁噪声，磁环型号及绕线匝数需根据实测数据进行调整，以达到最优。优选采用TRM系列磁环绕线30匝以上，以得到较好的噪声抑制效果，满足测试噪声要求。

信号发生器6的电路采用NE555芯片作为系统主芯片，它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中。选择电阻R1、R2、R3、R4和电容C构成定时电路，电容C上的电压作为NE555低触发端TL(对应2号引脚)的外触发电压，可调电阻R2上电压作为NE555高触发端TH(对应6号引脚)的外触发电压，NE555复位引脚(对应4号引脚)直接连接高电平，使NE555处于非复位状态。

信号发生器频率F(Hz)＝0.909/(R*C)，其中R＝R1+R2+R3+R4，同时选择R2为滑动电阻器，旋转其旋钮可实现信号占空比的调节，依次产生满足GBT 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求》的技术要求的标准信号。

屏蔽箱9包括具有开口的箱体本体91、能关闭或开启所述开口的活页上顶盖92、设置在所述箱体本体91两侧的绝缘手柄93、以及设置在所述箱体本体91前面板的接线端子94，所述信号发生器容置在所述箱体本体内，且所述信号发生器通过所述接线端子与所述充电枪通信线通信连接。

测试操作时，将测试电动车辆8驶入电波暗室1(测试区域)，然后将交流充电线缆5一端连接电波暗室内的(测试区域内)220交流电源插座2，另一端连接在电源网络3(LISN)；交流充电枪4一端的充电枪电源线41连接至电源网络3，充电枪通信线42连接至信号发生器6，另一端枪头插入测试电动车辆8的充电车辆充电口。之后开启信号发生器6，调节PWM占空比至指定充电电流，充电开始，按照要求进行新能源车辆的电磁兼容性评价。

本实用新型的信号发生器满足GBT 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求》的技术要求，可以实现充电电流的调节。同时，本实用新型具有电磁噪声低，抗干扰能力强，充电电流可调节的技术特点。电磁噪声完全满足【GB/T×××电动汽车充电耦合系统的电磁兼容性要求和试验方法】及ECE R10.05中对背景噪声的要求，详见图7和图8测试数据。最后，本实用新型可以直接使用原电波暗室(测试区域内)220V交流电源对测试车辆进行充电，不需要对电波暗室进行任何改造，简单可行。

作为本实用新型另一实施例，如图5所示为一种电动车辆交流充电测试系统的系统原理图，包括：电波暗室1、设置在所述电波暗室1内的交流电源插座2、设置在所述电波暗室内的电源网络3、设置在所述电波暗室内的充电枪4、设置在所述电波暗室内的交流充电线缆5、信号发生器6、滤波器7、以及设置在所述电波暗室内的屏蔽箱9，所述信号发生器6容置在所述屏蔽箱9内，所述交流电源插座1用于与外部交流电网电连接，所述交流充电线缆5一端与所述交流电源插座2电连接，另一端与所述电源网络3电连接，所述充电枪4包括充电枪电源线41和充电枪通信线42，所述充电枪电源线41与所述电源网络3电连接，所述充电枪通信线42通过所述滤波器7与所述信号发生器6通信连接，所述滤波器7为阻抗为50欧姆～100欧姆的磁环，能有效滤除100KHz-1GHz范围内的电磁噪声，磁环型号及绕线匝数需根据实测数据进行调整，以达到最优。优选采用TRM系列磁环绕线30匝以上，以得到较好的噪声抑制效果，满足测试噪声要求。所述磁环在所述屏蔽箱9内紧贴所述箱体放置。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。