一种电动汽车车载充电机测试装置的制作方法

本实用新型涉及电动汽车领域，更具体地说，涉及一种电动汽车的车载充电机测试装置。

背景技术：

车载充电机是电动汽车的重要高压部件，承担着为电动汽车补充电能的重要作用。车载充电机的交流输入侧连接电网获取交流电能，直流输出侧连接电池为电池补充直流电。目前的电动汽车充电机测试装置仅模拟和测试其交流输入和直流输出。

由于电动汽车对于整车空间、成本等要求越来越高，越来越多的车载充电机采用了集成化设计，将充电相关控制功能集成在车载充电机内部。充电相关控制信号主要包括交流充电桩的CC(Connection Confirm，连接确认)信号和CP(Control Pilot，控制引导)信号，电动汽车的蓄电池12V信号、电子锁驱动信号、电子锁位置反馈信号、温度传感器信号、充电按键信号、LED驱动信号和CAN信号等。车载充电机的工作环境较为复杂，其功能和性能直接对电网、电池和整车产生影响，必须进行全面测试。目前还没有一种测试装置能够实现对于电动汽车车载充电机的交流、直流和信号的全面测试。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电动汽车车载充电机测试装置，实现对电动汽车车载充电机交流、直流和信号的全面测试。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电动汽车车载充电机测试装置，包括：

电网模拟模块，与车载充电机的交流输入端相连；

电子负载模块，与车载充电机的直流输出端相连，电子负载模块吸收充电机输出的直流电；

动力电池模拟模块，通过二极管与电子负载模块并联；

信号模拟模块，与车载充电机的低压接插件相连，模拟电动汽车与车载充电机之间的信号；

蓄电池模拟模块，与信号模拟模块相连；

信号发生模块，与信号模拟模块相连，产生模拟CP信号；

CAN通信模拟模块，与信号模拟模块相连，模拟电动汽车与车载充电机的CAN通信；

控制测试模块，连接并控制上述各个模块，收集各个模块的输出信号。

在一个实施例中，电网模拟模块为可编程交流电源，输出单相、双相或三相交流电供给车载充电机，可编程交流电源输出的电压和频率能调节。

在一个实施例中，动力电池模拟模块为可编程直流电源。

在一个实施例中，蓄电池模拟模块为可编程直流电源。

在一个实施例中，CAN通信模拟模块为上位机，通过CAN线与信号模拟模块相连。

在一个实施例中，控制测试模块为上位机，通过发送GPIB(General-Purpose Interface Bus，通用接口总线)信号与各模块进行信号交互。

在一个实施例中，信号模拟模块为由固定阻值电阻、可变电阻和一组开关组成的测试盒。

本实用新型的电动汽车充电机测试装置实现对电动汽车车载充电机的交流、直流和信号的全面测试，功能全面，操作简便，自动化程度高。

附图说明

本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了电动汽车充电机测试装置示意图。

图2揭示了测试盒电路图。

图3揭示了上位机与其他模块间的通信控制示意图。

图4揭示了示波器检测信号示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供的电动汽车充电机测试装置，包括电网模拟模块101，电子负载模块102，动力电池模拟模块103，信号模拟模块104，蓄电池模拟模块105，信号发生模块106，CAN通信模拟模块107，控制测试模块108。参阅图1，图1为电动汽车充电机测试装置的一示例性实施例的示意图。

电网模拟模块101与车载充电机201的AC(交流)接插件202相连，在图1的实施例中，为可编程交流电源。可编程交流电源输出单相、双相或三相交流电供给车载充电机201。可编程交流电源输出的电压和频率能调节，以测试车载充电机201在电网电压波动、频率波动、过压、欠压等情况下的性能。示波器401采集可编程交流电源输入给车载充电机201的电压和电流，并将数据发送给控制测试模块108，控制测试模块108收集示波器401的输出信号，最后通过显示界面输出结果。在图1所示的实施例中，可编程交流电源通过管脚L1、L2、L3、N、PE与AC接插件202连接。

电子负载模块102，与车载充电机201的DC(直流)接插件203相连，吸收车载充电机201输出的直流电。在图1所示的实施例中，电子负载模块102，通过管脚HV+、HV-与车载充电机201的DC接插件203连接。示波器401采集车载充电机201输出给电子负载模块102的电压和电流，并将数据发送给控制测试模块108，控制测试模块108收集示波器401的输出信号，最后通过显示界面输出结果。

动力电池模拟模块103，在图1的实施例中，为第一可编程直流电源，与电子负载模块102并联，在第一可编程直流电源的输出侧串联1个二极管D1，以防止车载充电机201输出的电流灌入第一可编程直流电源。该模块模拟电动汽车的动力电池，通过调节电子负载模块102的工作模式和参数，测试车载充电机201在各种电压等级、电流等级、过压、欠压、短路等情况下的性能。

信号模拟模块104，与车载充电机201的低压接插件204相连，模拟电动汽车与车载充电机201之间的信号，在图1的实施例中，信号模拟模块104为由固定阻值电阻R1～R12、R14，可变电阻R13和一组开关K1～K14组成的测试盒。图2揭示了测试盒的电路图。固定阻值电阻R1、R10、R12与R14为1kΩ，电阻R6、R8为3.3kΩ，电阻R2为1.8kΩ，电阻R3为1.5kΩ，电阻R4为2.7kΩ，电阻R5为680Ω，电阻R7为220Ω，电阻R9为100Ω，电阻R11为10kΩ，可变电阻为电阻R13。

蓄电池模拟模块105，在图1的实施例中，为第二可编程直流电源，与信号模拟模块104相连，模拟电动汽车蓄电池。通过调节第二可编程直流电源的输出电压，测试车载充电机201在蓄电池处于某一电压范围内波动时的性能。

信号发生模块106，在图1的实施例中，为信号发生器，与信号模拟模块104相连，产生模拟CP信号。

CAN通信模拟模块107与控制测试模块108，在一个实施例中，CAN通信模拟模块107和控制测试模块108均由上位机301来实现。图3揭示了上位机301与其他模块间的通信控制示意图。如图3所示，CAN通信模拟模块107由上位机301实现，通过CAN线经由信号模拟模块104连接到车载充电机201，模拟电动汽车与车载充电机201的CAN通信。控制测试模块108也由上位机301实现，发送GPIB信号与电网模拟模块101、电子负载模块102、动力电池模拟模块103、信号模拟模块104、蓄电池模拟模块105、信号发生模块106、示波器401进行信号交互，控制各模块进行测试动作，并收集各模块的输出信号。

以下结合图1和图2，说明信号模拟模块104各引脚与其他模块的连接关系以及测试装置的测试内容与测试方法，以从上到下的引脚顺序进行描述。

蓄电池模拟模块105的12V+引脚、开关K1和车载充电机201的12V+引脚串联，蓄电池模拟模块105的GND地线引脚、开关K2和车载充电机201的GND地线引脚串联，闭合开关K1和K2，测试车载充电机201在低压上电瞬间的性能。断开开关K1和K2，测试车载充电机201在低压下电瞬间的性能。

蓄电池模拟模块105的12V+引脚、开关K1、双路开关K4、电阻R1和车载充电机CP引脚串联，蓄电池模拟模块105输出12V的电压并可进行电压波动，测试CP信号为12V及电压波动时车载充电机201的性能。

蓄电池模拟模块105的GND地线引脚和信号发生模块106的GND地线引脚相连，实现信号端共地。

信号发生模块106的CP信号输出引脚、开关K3、双路开关K4、电阻R1和车载充电机201的CP引脚串联，模拟CP信号的PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)状态，调节信号发生模块106输出PWM波，调节其电压、频率和占空比，测试CP信号为不同状态的PWM波时车载充电机201的性能。

开关K3断开，双路开关K4选择与K3串联，测试无CP信号时车载充电机201的性能。

信号模拟模块104的电阻R2～R9、开关K5～K10用于模拟交流充电口传递的CC信号。

车载充电机201的CC引脚、开关K10、4路开关K9、电阻R3、电阻R2和车载充电机201的GND地线引脚串联，电阻R2和开关K5并联，模拟容量为10A的充电线CC信号。开关K10断开，测试无CC信号时车载充电机201的性能。开关K10闭合，开关K9与电阻R2、电阻R3串联，开关K5闭合，测试容量为10A的充电线完全连接时车载充电机201的性能。开关K10闭合，开关K9与电阻R2、电阻R3串联，开关K5断开，测试容量为10A的充电线半连接时车载充电机201的性能。

车载充电机201的CC引脚、开关K10、4路开关K9、电阻R5、电阻R4和车载充电机201的GND地线引脚串联，电阻R4和开关K6并联，模拟容量为16A的充电线CC信号。开关K10闭合，开关K9与电阻R4、电阻R5串联，开关K6闭合，测试容量为16A的充电线完全连接时车载充电机201的性能。开关K10闭合，开关K9与电阻R4、电阻R5串联，开关K6断开，测试容量为16A的充电线半连接时车载充电机201的性能。

车载充电机201的CC引脚、开关K10、4路开关K9、电阻R7、电阻R6和车载充电机201的GND地线引脚串联，电阻R6和开关K7并联，模拟容量为32A的充电线CC信号。开关K10闭合，开关K9与电阻R6、电阻R7串联，开关K7闭合，测试容量为32A的充电线完全连接时车载充电机201的性能。K10闭合，开关K9与电阻R6、电阻R7串联，开关K7断开，测试容量为32A的充电线半连接时车载充电机201的性能。

车载充电机201的CC引脚、开关K10、4路开关K9、电阻R9、电阻R8和车载充电机201的GND地线引脚串联，电阻R8和开关K8并联，模拟容量为63A的充电线CC信号。开关K10闭合，开关K9与电阻R8、电阻R9串联，开关K8闭合，测试容量为63A的充电线完全连接时车载充电机201的性能。开关K10闭合，开关K9与电阻R8、电阻R9串联，开关K8断开，测试容量为63A的充电线半连接时车载充电机201的性能。

车载充电机201的电子锁驱动引脚正极Lock+、电阻R10和车载充电机201的电子锁驱动引脚负极Lock-串联，模拟车载充电机201的电子锁驱动信号。电阻R10用于测量车载充电机201发出的电子锁上锁和解锁信号。示波器401采集电阻R10上的电压波形，并将数据发送给控制测试模块108，控制测试模块108收集电压值及脉冲持续时间的信息，最后通过显示界面输出结果。

信号模拟模块104的电阻R11～R12，开关K11～K13用于模拟电子锁的位置反馈信号。

车载充电机201的电子锁检测引脚正极LockSence+、双路开关K11、开关K12和车载充电机201的电子锁检测引脚负极LockSence-串联，调节开关K12的开关状态，测试以开关状态为电子锁位置反馈信号时车载充电机201的性能。

车载充电机201的电子锁检测引脚正极LockSence+、双路开关K11、电阻R11、电阻R12和车载充电机201的电子锁检测引脚负极LockSence-串联，电阻R11和开关K13并联，调节开关K13的开关状态，测试以阻值状态的电子锁位置反馈信号时车载充电机201的性能。

车载充电机201的温度检测引脚正极TempSence+、可变电阻R13和车载充电机201的温度检测引脚负极TempSence-串联，模拟充电口温度传感器信号，通过控制测试模块108设置电阻R13的阻值，测试车载充电机201收到不同温度信号时的性能。

车载充电机201的按键引脚、开关K14和车载充电机201的GND地线引脚串联，模拟按键信号，开关K14闭合和断开，测试在充电按键动作时车载充电机201的性能。

车载充电机201的LED驱动引脚、电阻R14和车载充电机201的GND地线引脚串联，检测车载充电机201的LED驱动信号，示波器401采集电阻R14上的电压波形，并将数据发送给控制测试模块108，控制测试模块108收集其电压值、频率值和占空比的信息，最后通过显示界面输出结果。

车载充电机201的CAN_H和CAN_L引脚经由信号模拟模块104分别与CAN通信模拟模块107的CAN_H和CAN_L相连，CAN通信模拟模块107发送CAN信号经由信号模拟模块104连接到车载充电机201，模拟电动汽车与车载充电机201之间的CAN信号交互。

图4揭示了示波器检测信号示意图。如图4所示，在本测试装置中，示波器401需要采集电网模拟模块101输入给车载充电机201的电压和电流、车载充电机201输出给电子负载模块102的电压和电流、信号模拟模块104中电阻R10和R14的电压波形信号，并将数据发送给控制测试模块108，由控制测试模块108进行数据的收集、检测与显示。

本实用新型的电动汽车充电机测试装置实现对电动汽车车载充电机的交流、直流和信号的全面测试，功能全面，操作简便，自动化程度高。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可在不脱离本实用新型的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。