电动汽车充放电装置双馈能测试系统.pdf

《电动汽车充放电装置双馈能测试系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电动汽车充放电装置双馈能测试系统.pdf（7页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103869197 A (43)申请公布日 2014.06.18 CN 103869197 A (21)申请号 201410127446.0 (22)申请日 2014.03.31 G01R 31/00(2006.01) (71)申请人 南京南瑞集团公司 地址 210003 江苏省南京市鼓楼区南瑞路 8 号 申请人 国网电力科学研究院 国家电网公司 (72)发明人 桑林 施玉祥 叶健诚 李志明 朱金大 马彦华 董晨 张萱 李旭玲 (74)专利代理机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人 董建林 许婉静 (54) 发明名称 电动汽车充放电装置双馈能测试系统。

2、 (57) 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， 。

3、提高了测 试效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103869197 A CN 103869197 A 1/1 页 2 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。

4、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。

5、 息。 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。

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。

7、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。 权 利 要 求 书 CN 103869197 A 2 1/4 页 3 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。

8、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， 。

9、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， 。

10、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。

11、 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。 说 明 书 CN 103869197 A 3 2/4 页 4 000。

12、9 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。

13、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。

14、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。

15、方法和手段。 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 A。

16、C/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 说 明 书 CN 103869197 A 4 3/4 页 5 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。

17、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。

18、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， 。

19、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。

20、 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。

21、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 （1） 计算直流输出电压误差， 输出电压误差不应超过 0.5， 说 明 书 CN 103869197 A 5 4/4 页 6 0043 0044 式中 ： 0045 U输出电压误差 ； 0046 Uz交流输入电压为额定值且负载电流为 50% 的额定输出电流时， 输出电压的。

22、 测量值 ； 0047 UZ0输出电压的整定值。 0048 电流误差测试案例流程 ： 0049 用户通过测试工作站编译电流误差测试案例， 以报文的形式发送至通讯单元， 控 制单元接收通讯单元发来的控制指令， 控制 AC/AC 双向电源输出 220V 额定电压， 同时控制 单元设置充放电设备在恒压状态下运行， 并按测试案例要求设置电流误差测试点， 控制单 元控制AC/DC双向电源输出50%直流负荷， 在此条件下， 采集单元将充放电设备的输入和输 出的电压、 电流、 功率等电信号通过通讯单元传输给测试工作站。 测试工作站将所有电信号 记录， 并自动给出结论。 控制单元再根据案例要求设置充放电设备的下个电流误差测试点。 说 明 书 CN 103869197 A 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103869197 A 7 。