本发明涉及一种电动汽车充电设施试验检测系统及测试方法，属于电动汽车充电技术领域。
背景技术：
汽车作为推动人类文明向前跃进的现代社会化产物，从生产、技术、规模、经济效益等方面来看，都取得了巨大的成就。但是，近年来由于石油等化石燃料的枯竭，传统燃油汽车的快速增长，其排放的二氧化碳、二氧化硫等造成大气污染、全球气温上升，环境问题日益严重，因此发展电动汽车成为有效缓解能源危机和环境污染问题的重要手段。
电动汽车的推广应用对于减少石油对外依赖，保障国家能源安全，实现经济社会可持续发展具有重要意义。我国高度重视电动汽车的发展。在电动汽车的应用中，电动汽车充电设施是电动汽车商业化的基础配套设施，其作用等同于目前燃油汽车的加油站，只有具备了性能优良、服务完善的充电设施服务网络，电动汽车产业的发展才能得到进一步的推进。当前国内电动汽车充电设施产业的发展刚刚起步，市场前景广阔，但具有成熟技术的产品并不多，市场上完善的充电设施产业上没有形成。
因此，本发明所要解决的技术问题是：以快速形成充电设施产业为核心，围绕现有的充电设施系列产品，对现有产品进行全面的技术升级，形成完善产品系列，提高产品安全性、可靠性，降低成本，建立完整的生产、调试、测试手段和体系，推进电动汽车充电设施产业化进程。
技术实现要素：
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种电动汽车充电设施试验检测系统及测试方法。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种电动汽车充电设施试验检测系统，包括：工作站、服务器、以太网交换机、检测设备、可编程交流电源、可编程交流负载、可编程直流负载、断路器、传感器和总线适配器，所述断路器包括：第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器、第五断路器，所述传感器包括：第一传感器，第二传感器；所述工作站、服务器与以太网交换机相连接；四个总线适配器分别与以太网交换机相连接，其中三个总线适配器分别与可编程交流电源、可编程交流负载、可编程直流负载双向连接，最后一个总线适配器直接与充电电机双向连接；所述可编程交流电源通过第四支路与充放电机相连接，所述第四支路上设置有第一断路器，第四支路末端设置有第一传感器；所述可编程交流负载通过第五支路与第四支路相连接，所述第五支路上设置有第二断路器；所述可编程直流负载通过第一支路之间与充放电机相连接，可编程直流负载还通过第二支路与充放电机相连接，所述第一支路上串联有第三断路器、第五断路器、第二传感器，所述第三断路器、第五断路器之间设置有连接第一支路与第二支路的第三支路，所述第三支路上串联有第四断路器和两个电容；所述检测设备一端与以太网交换机相连接，另一端与第一传感器，第二传感器相连接。
作为优选方案，所述工作站完成采集、处理、存储来自充放电机及配电系统监控的数据，完成系统的数据展现及下发控制命令，用以监控充放电机及配电系统的运行。
作为优选方案，所述服务器实现数据的快速传输以及数据存储，负责所有监控对象的通信接入。
作为优选方案，所述以太网交换机用于向服务器提供高速率数据传输通道，实现网络连接及数据通信，完成工作站与底层硬件的信息交互。
作为优选方案，所述总线适配器包括：gpib总线适配器、can总线适配器。
作为优选方案，所述可编程交流电源、可编程直流负载用于模拟各种充电设备运行时的电网侧和负荷侧。
作为优选方案，所述所述传感器包括电压传感器和电流传感器。
作为优选方案，所述检测设备是由pxie-8102为核心的控制器模块、pxi-7833rvirtex-ii系列多功能模块、pxie-10828插3u高速机箱；pxi-6509工业级96通道5v/ttl/cmos数字io模块；pxi-2565通用继电器模块；00ni9151r系列4插槽扩展箱组成，上述模块与电压传感器、电流传感器构成系统的数据采集通道。
一种电动汽车充电设施试验检测系统的测试方法，包括如下步骤：
步骤1：根据实际检测需求，通过控制各路断路器的闭合与断开设置所需工作模式进行检测试验；
步骤2：将测试信息经数据采集模块转换后送至检测设备；
步骤3：检测软件运行于检测设备上，检测设备通过以太网接口向服务器传送检测数据和检测结果；
步骤4：生成检测报告；
步骤5：审核检测报告。
作为优选方案，所述工作模式实现步骤如下：
步骤1：当第一断路器、第三断路器、第五断路器闭合，第二断路器、第四断路器断开时，形成电动汽车充电装置充电检测模式，可对电动汽车的电气特性进行精确的测试；
步骤2：当第二断路器、第三断路器、第四断路器闭合，第一断路器、第五断路器断开时，形成电动汽车充电装置放电检测模式，可对电动汽车充电装置的逆变性能进行精确的测试；
步骤3：当断路器第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器闭合，第五断路器断开时，形成电动汽车充电装置逆变并网检测模式，对电动汽车充电装置的逆变特性进行检测，同时，还可模拟电网失压时所产生的孤岛效应，并对其特性进行检测。
有益效果：本发明提供的一种电动汽车充电设施试验检测系统及测试方法，本系统可以根据实际检测需求设置为合适的工作模式进行检测试验，还可模拟电网失压时所产生的孤岛效应，并对其特性进行检测。其具体优点如下：
1.本发明开发和完善了电动汽车充电站综合监控系统，具备充电站内配电监控、充电机监控、安防监控、计量计费信息统一监控管理等功能，可实现对电动汽车充电站及分散充电桩/充电机的有效监控。
2.该系统能够实现实时数据采集、分析处理，并依据相关标准对样品的检测结果做出相应的判断。
3.本发明采用智能化控制，可实现自动测试，整个检测过程中可由集控平台自动执行，测试完成后自动生成测试报告。
附图说明
图1为电动汽车充电设施试验检测系统结构图；
图2为检测系统软件自动测试流程图；
图3为技术指标处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种电动汽车充电设施检测系统包括：工作站、服务器、以太网交换机、检测设备、可编程交流电源、可编程交流负载、可编程直流负载、断路器、传感器和总线适配器，所述断路器包括：第一断路器1、第二断路器2、第三断路器3、第四断路器4、第五断路器5，所述传感器包括：第一传感器6，第二传感器7；所述工作站、服务器与以太网交换机相连接；四个总线适配器分别与以太网交换机相连接，其中三个总线适配器分别与可编程交流电源、可编程交流负载、可编程直流负载双向连接，最后一个总线适配器直接与充电电机双向连接；所述可编程交流电源通过第四支路与充放电机相连接，所述第四支路上设置有第一断路器1，第四支路末端设置有第一传感器6；所述可编程交流负载通过第五支路与第四支路相连接，所述第五支路上设置有第二断路器2；所述可编程直流负载通过第一支路之间与充放电机相连接，可编程直流负载还通过第二支路与充放电机相连接，所述第一支路上串联有第三断路器3、第五断路器5、第二传感器7，所述第三断路器3、第五断路器5之间设置有连接第一支路与第二支路的第三支路，所述第三支路上串联有第四断路器4和两个电容；所述检测设备一端与以太网交换机相连接，另一端与第一传感器6，第二传感器7相连接。
充放电机通过can网与bms(电池管理系统)系统通信，并通过以太网与服务器交换数据；检测设备通过以太网与服务器交换数据，电动汽车车载终端通过gprs/3g等无线方式与前置服务器通信。
电动汽车充电设施检测系统可根据实际检测需求设置为合适的工作模式进行检测试验。当第一断路器、第三断路器、第五断路器闭合，第二断路器、第四断路器断开时，形成电动汽车充电装置充电检测模式，可对电动汽车的电气特性进行精确的测试。当第二断路器、第三断路器、第四断路器闭合，第一断路器、第五断路器断开时，形成电动汽车充电装置放电检测模式，可对电动汽车充电装置的逆变性能进行精确的测试。当断路器第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器闭合，第五断路器断开时，形成电动汽车充电装置逆变并网检测模式，对电动汽车充电装置的逆变特性进行检测，同时，还可模拟电网失压时所产生的孤岛效应，并对其特性进行检测。
电动汽车充电设施检测系统具备自动测试功能，用户可以通过简单、人性化的配置，便捷地开展需要的检测试验，解决了传统检测试验过于繁琐、效率低下的问题。该模块的功能有四个部分：试验项目管理、检测参数设置、自动执行试验、数据监测与记录。自动测试的试验流程。
电动汽车充电设施检测系统的测试软件平台是以labview为开发软件平台，系统具备自动测试、手动测试、硬件配置、事件记录、用户管理功能。检测过程中，软件平台与硬件仪器进行通信，下达动作命令，读取测试数据，检测系统软件协调、控制系统各部件的工作状态，以实现实时数据采集、分析处理，并依据相关标准对样品的检测结果做出相应判断。
精密测控软件运行于检测设备上，控制检测流程，完成诸如电压、电流等物理量的实时采集，并进行相应的分析、处理任务。同时，检测设备可以通过以太网接口向服务器传送检测数据和检测结果。
在充电检测模式下需要直接测量的主要参数有：三相输入电压及电流、直流输出电压及电流。在放电检测模式下，需要直接测量的主要参数有：直流输入电压及电流、交流输出电压及电流。对于充电装置的输入和输出的电流及电压信号，分别采用电流传感器和高压探头。电流传感器以接线端子的形式与检测设备相连，高压探头的接口形式为同轴电缆探头连接。
电动汽车充电设施检测系统由2个屏柜和可编程交流电源组成。其中，pxi精密检测设备、电流传感器、电压传感器、gpib总线适配器及以太网交换机布置于主控制屏柜上，两台负载集中安装于一个负载屏。可编程电源及可编程负载与pxi精密检测设备通过gpib转以太网适配器互联。
一种电动汽车充电设施检测系统的测试方法，所述步骤如下：
步骤1：根据实际检测需求，通过控制各路断路器的闭合与断开设置所需工作模式进行检测试验；
步骤2：将测试信息经数据采集模块转换后送至检测设备；
步骤3：检测软件运行于检测设备上，检测设备通过以太网接口向服务器传送检测数据和检测结果；
步骤4：生成检测报告；
步骤5：审核检测报告。
如图2所示，为本发明检测系统自动测试流程图
该模块的功能有四个部分：试验项目管理、检测参数设置、自动执行试验、数据监测与记录。
自动测试过程中，为保证测试点测试数据的可靠性，对同一个测试点采用定时间间隔内多次采样测量的方法。只有多次测量的数据全部达到所要求的技术指标，相应的测试点测试才予以通过。
试验项目管理包括：试验类别选择和检测项目选择。
试验类别选择：可以根据检测对象的类型选择进行充电检测试验或放电检测试验；
检测项目选择：根据检测的相关标准或客户的要求，选择充电检测试验中的检测项目、放电检测过程中的检测项目。
检测参数设置是指与检测样品及检测系统密切相关的一些参数。这些参数或用于根据测试需求灵活设置每个测试项目中的测试点，以便更为全面测试和评估待检设备的性能，或用于设置系统中各项设备的通信参数等。
自动执行试验是指根据相关国家标准或行业标准，对检测业务的自动化、流程化的实现方法。系统控制系统各部件协调工作，完成检测试验的全过程。
数据监测与记录是指在开展检测试验时，检测过程中的数据应能以直观友好的形式呈现给检测人员，这包括充电设备的输入输出参数、相关设置参数、以及试验结果显示等。同时，测试点的数据以特定的格式存储于数据库中。
如图3所示，为本发明自动测试方法中技术指标处理流程图
自动测试过程中，为保证测试点测试数据的可靠性，对同一个测试点采用定时间间隔内多次采样测量的方法。只有多次测量的数据全部达到所要求的技术指标，相应的测试点测试才予以通过。
不同的测试系统有不同的测试参数，本发明已经用于cev1102a1交流充电桩和cev1264户外直流分体式充电机的试验检测中，具体参数有电快速瞬变脉冲群，阻尼振荡波抗扰度，浪涌抗扰度等，详情见监测报告。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。