电动汽车充放电装置双馈能测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动汽车充放电装置双馈能测试系统，包括括AC/AC双向电源、AC/DC双向电源、控制单元、通讯单元、采集单元和测试工作站，通过检测工作站编译测试案例，将测试案例以报文形式发送给控制单元进行处理，控制单元控制AC/AC双向电源、AC/DC双向电源模拟充放电装置的交直流电源和交直流负载，实现充放电装置的充放电功能及性能测试，并采用可视化的方式将结果展示给用户。本发明能够为专业检测机构或电动汽车充放电装置生产制造商提供有效检测、评估充放电装置性能的方法和手段。同时该系统避免了测试时电能的浪费，节能环保，提高了测试效率。
【专利说明】电动汽车充放电装置双馈能测试系统【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动汽车充放电装置双馈能测试系统，属于测试及计量【技术领域】。
【背景技术】
[0002]节能环保的绿色电动汽车是我国新能源汽车发展的主要方向，拥有着广阔的发展前景，电动汽车充放电装置作为电动汽车能量补给和与电网双向互动的关键设备，是电动汽车推广应用的重要基础支撑，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要内容。电动汽车充放电装置分布广、用电负荷大，同时可以兼作分布式电源节点与电网交互。其特有的用电方式、电力参数也和一般电力用户存在很大区别。
[0003]电动汽车充放电装置作为V2G技术中的关键功率部件，用于实现电网与电动汽车间的能量双向流动，可工作在充电模式和V2G模式:如果选择充电工作模式，即只是对车辆进行充电操作，不将车辆电池能量回馈至电网；如果选择V2G工作模式，装置根据用户在人机交互终端上选择的电动汽车动力电池剩余电量上下限门限值，或装置默认的电池剩余电量上下限门限值，将连接车辆可充放电的实时容量、受控时间等信息提供给后台管理系统，后台管理系统下发充放电控制指令，电动汽车充放电装置根据车辆电池当前电池剩余电量进行充、放电操作，实现能量的双向流动。
[0004]在国内，电动汽车充电设备生产制造商在2010年研发了电动汽车充放电装置，该装置具有整流充电和逆变放电功能，满足了电动汽车与电网交互需求。电动汽车充放电装置的制造工艺水平不仅对其基本性能有着重要的影响，还对用户关心的实际使用性能和体验有着重要的影响。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种电动汽车充放电装置双馈能测试系统，通过该系统可以模拟充放电装置的交直流电源和交直流负载，实现充放电装置的充放电功能及性能测试。
[0006]为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下:
[0007]电动汽车充放电装置双馈能测试系统，包括AC/AC双向电源、AC/DC双向电源、控制单元、通讯单元、采集单元和测试工作站，所述AC/AC双向电源的一端连接AC母线，另一端通过断路器K4连接电动汽车充放电设备；所述AC/DC双向电源一端连接AC母线，另一端通过断路器K5连接DC母线和电动汽车充放电设备；所述控制单元通过通讯单元连接AC/AC双向电源,AC/DC双向电源；所述采集单元通过通讯单元连接测试工作站；所述采集单元与电动汽车充放电设备相并联；所述测试工作站具有可视化操作界面。
[0008]前述的测试工作站是本测试系统的人机交互通道，用户通过测试工作站进行测试方案和测试流程的编译，形成测试案例，然后将测试案例以报文形式通过通讯单元发送给控制单元；所述测试工作站接收通讯 单元所传输的采集单元采集的电动汽车充放电设备的电压、电流、功率信息。[0009]前述的控制单元接收测试工作站的测试案例，按照测试案例的要求，形成控制指令，并通过通讯单元发送至AC/AC双向电源和AC/DC双向电源，使AC/AC双向电源和AC/DC双向电源模拟测试案例所要求的电动汽车的测试状态；同时所述控制单元根据测试案例的要求向充放电设备发送运行状态指令。
[0010]前述的采集单元采集电动汽车充放电设备的交、直流侧的电压、电流、功率信号，并通过通讯单元发送至测试工作站。
[0011]前述的AC/DC双向电源和AC/AC双向电源为电动汽车充放电设备提供电力支持；所述AC/DC双向电源用以模拟动力蓄电池各种充电状态和动力蓄电池放电输出，具备电网反馈功能；所述AC/AC双向电源用以模拟电网波动、电网不平衡的特殊供电状态，具备双向功能。
[0012]前述的通信单元具有CAN、以太、PLC、RS485多种通信端口，满足测试工作站，采集单元，控制单元，AC/AC双向电源和AC/DC双向电源不同端口的需求。
[0013]前述的测试案例包括稳压精度、稳流精度、效率、功率因数、谐波。
[0014]前述的电动汽车的测试状态包括充电测试状态、放电测试状态、待机功能测试状态和告警测试状态；所述充放电设备的运行状态包括稳压状态，稳流状态。
[0015]通过采用上述方案，本发明具有的优点为:
[0016]1、通过本发明可以检测电动汽车充放电装置的电气性能及功能；
[0017]2、本发明采用AC/AC双向电源、AC/DC双向电源相结合的方式，具有良好的适用性，避免了组合充电设备测试时接线复杂，效率不高等问题，并节省了用电量，节能环保；
[0018]3、本发明以友好的方式向用户提示检测结果，具有直观、便捷的优点；
[0019]4、本发明通信单元具有多种端口，使其便于与各类型组合充电设备连接，有较宽的适用性；
[0020]5、本发明为专业检测机构或电动汽车充放电装置生产制造商提供有效检测、评估电动汽车组合充电设备性能和功能的方法和手段。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明电动汽车充放电装置双馈能测试系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细说明。
[0023]如图1所示，本发明的电动汽车充放电装置双馈能测试系统，包括AC/AC双向电源、AC/DC双向电源、控制单元、通讯单元、采集单元和测试工作站。其中，AC/AC双向电源的一端连接AC母线，另一端通过断路器K4连接电动汽车充放电设备；AC/DC双向电源一端连接AC母线，另一端通过断路器K5连接DC母线和电动汽车充放电设备；控制单元通过通讯单元连接AC/AC双向电源，AC/DC双向电源；采集单元通过通讯单元连接测试工作站；采集单元与电动汽车充放电设备相并联；测试工作站具有可视化操作界面。
[0024]本发明的测试工作站是本测试系统的人机交互通道，用户通过测试工作站进行测试方案和测试流程的编译，形成测试案例，如稳压精度、稳流精度、效率、功率因数、谐波等测试案例，然后将测试案例以报文形式通过通讯单元发送给控制单元；在测试过程中，测试工作站接收通讯单元所传输的采集单元采集的电动汽车充放电设备的电压、电流、功率信息，并可视化展示给用户。
[0025]本发明的控制单元接收通讯单元传输的测试工作站的测试案例，按照测试案例的要求，形成控制指令，并通过通讯单元发送至AC/AC双向电源和AC/DC双向电源，使AC/AC双向电源和AC/DC双向电源模拟测试案例所要求的电动汽车的测试状态，同时控制单元根据测试案例的要求向充放电设备发送运行状态指令。其中，电动汽车的测试状态包括充电测试状态、放电测试状态、待机功能测试状态和告警测试状态；充放电设备的运行状态包括稳压状态，稳流状态等，如在测试稳压精度时，控制单元要调节充放电设备运行到稳压状态，如在测试稳流精度时，控制单元要调节充放电设备运行到稳流状态。
[0026]本发明的采集单元采集电动汽车充放电设备的交、直流侧的电压、电流、功率信号，并通过通讯单元发送至测试工作站。
[0027]本发明的AC/DC双向电源和AC/AC双向电源为电动汽车充放电设备提供电力支持；其中，AC/DC双向电源用以模拟动力蓄电池各种充电状态和动力蓄电池放电输出，具备电网反馈功能;AC/AC双向电源用以模拟电网波动、电网不平衡的特殊供电状态，具备双向功能。AC/DC双向电源和AC/AC双向电源均是市面上能够买到的设备。
[0028]本发明的通信单元具有CAN、以太、PLC、RS485多种通信端口，满足测试工作站，采集单元，控制单元，AC/AC双向电源和AC/DC双向电源不同端口的需求。
[0029]利用本发明检测电动汽车充放电装置的电气性能及功能的具体过程为:
[0030]将本发明的采集单元和控制单元接入电动汽车充放电设备相关端口，接通断路器K4 和 K5 ；
[0031]用户通过测试工作站进行测试方案和测试流程的编译，形成测试案例，然后将测试案例以报文形式通过通信单元发送给控制单元；
[0032]控制单元接收测试工作站的测试案例，按照测试案例的要求，形成控制指令，由通讯单元发送至AC/AC双向电源和AC/DC双向电源，控制AC/AC双向电源和AC/DC双向电源模拟测试案例所要求的电动汽车充放电状态，同时控制单元根据测试案例向充放电设备发送测试状态指令；
[0033]采集单元采集电动汽车充放电设备的交、直流侧的电压、电流、功率信号，并由通信单元发送至控制单元；
[0034]控制单元接收采集单元采集的电动汽车充放电设备的电压、电流、功率电信号，并发送至测试工作站；
[0035]测试工作站接收采集单元发送的测试结果信息，并可视化展示给用户。
[0036]下面以一个具体的实施例对本发明的测试过程进行详细说明。
[0037]电流误差测试案例要求:
[0038]充放电设备设置在恒压状态下运行，一般以输出电压调节范围的上限值、中值和下限值三点作为必测点。试验程序如下:
[0039]a)在额定交流输入电压条件下,设定电压误差试验的整定值作为基准值；
[0040]b)调整负载电流为50%额定输出电流值，测量输出电压；
[0041]c)重新设定输出电压整定值，再调整负载，按上述步骤测量输出电压；
[0042]d)按公式(I)计算直流输出电压误差，输出电压误差不应超过±0.5%，
【权利要求】
1.电动汽车充放电装置双馈能测试系统，其特征在于，包括AC/AC双向电源、AC/DC双向电源、控制单元、通讯单元、采集单元和测试工作站，所述AC/AC双向电源的一端连接AC母线，另一端通过断路器K4连接电动汽车充放电设备；所述AC/DC双向电源一端连接AC母线，另一端通过断路器K5连接DC母线和电动汽车充放电设备；所述控制单元通过通讯单元连接AC/AC双向电源，AC/DC双向电源；所述采集单元通过通讯单元连接测试工作站；所述采集单元与电动汽车充放电设备相并联；所述测试工作站具有可视化操作界面。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充放电装置双馈能测试系统，其特征在于，所述测试工作站是本测试系统的人机交互通道，用户通过测试工作站进行测试方案和测试流程的编译，形成测试案例，然后将测试案例以报文形式通过通讯单元发送给控制单元；所述测试工作站接收通讯单元所传输的采集单元采集的电动汽车充放电设备的电压、电流、功率信肩、O
3.根据权利要求1所述的电动汽车充放电装置双馈能测试系统，其特征在于，所述控制单元接收测试工作站的测试案例，按照测试案例的要求，形成控制指令，并通过通讯单元发送至AC/AC双向电源和AC/DC双向电源，使AC/AC双向电源和AC/DC双向电源模拟测试案例所要求的电动汽车的测试状态；同时所述控制单元根据测试案例的要求向充放电设备发送运行状态指令。
4.根据权利要求1所述的电动汽车充放电装置双馈能测试系统，其特征在于，所述采集单元采集电动汽车充放电设备的交、直流侧的电压、电流、功率信号，并通过通讯单元发送至测试工作站。
5.根据权利要求1所述的电动汽车充放电装置双馈能测试系统，其特征在于，所述AC/DC双向电源和AC/AC双向电源为电动汽车充放电设备提供电力支持；所述AC/DC双向电源用以模拟动力蓄电池各种充电状态和动力蓄电池放电输出，具备电网反馈功能；所述AC/AC双向电源用以模拟电网波动、电网不平衡的特殊供电状态，具备双向功能。
6.根据权利要求1所述的电动汽车充放电装置双馈能测试系统，其特征在于，所述通信单元具有CAN、以太、PLC、RS485多种通信端口，满足测试工作站，采集单元，控制单元，AC/AC双向电源和AC/DC双向电源不同端口的需求。
7.根据权利要求2所述的电动汽车充放电装置双馈能测试系统，其特征在于，所述测试案例包括稳压精度、稳流精度、效率、功率因数、谐波。
8.根据权利要求3所述的电动汽车充放电装置双馈能测试系统，其特征在于，所述电动汽车的测试状态包括充电测试状态、放电测试状态、待机功能测试状态和告警测试状态；所述充放电设备的运行状态包括稳压状态，稳流状态。
【文档编号】G01R31/00GK103869197SQ201410127446
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】桑林, 施玉祥, 叶健诚, 李志明, 朱金大, 马彦华, 董晨, 张萱, 李旭玲 申请人:南京南瑞集团公司, 国网电力科学研究院, 国家电网公司