專利名稱：一種電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于現(xiàn)代交通技術領域，具體涉及一種電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)。
背景技術：
在石油、天然氣等傳統(tǒng)化石燃料逐漸枯竭和汽車尾氣污染日益嚴重的形勢下，我國政府和各大汽車公司、科研院所等都加大了電動汽車的研發(fā)力度。各行業(yè)都積極開展電動汽車及交流充電樁、直流充換電站等基礎設施的試點建設工作。出租車、環(huán)衛(wèi)車、公交車等公共服務領域的電動汽車試點建設項目開展迅速，預計到2015年左右，會在20個以上示范城市和周邊區(qū)域建成由40萬個充電樁、2000個充換電站構成的網(wǎng)絡化供電體系，來滿足電動汽車大規(guī)模商業(yè)化示范能源供給需求。非車載充電機是充電站的核心設備，其采用傳導方式將電網(wǎng)交流電能轉換為直流電能，為電動汽車充電。非車載充電機充電電流較大，充電時會對配電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊。所以非車載充電機需要既滿足電動汽車高效率、低成本運營的要求，又需要滿足國家電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性的要求，因此對非車載充電機的性能參數(shù)和特性非常有必要進行全面綜合的能效測試。而傳統(tǒng)的測試方法一般為手動方式，使用現(xiàn)有的多臺獨立測試儀器根據(jù)各個測試指標分別使用，有三相多功能標準表、電能質(zhì)量分析儀、示波器、數(shù)字萬用表、鉗形電流表等，這種測試方法具有測試工作量大、效率較低、功能欠缺、測試項目不完整等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)，可提高測試的技術水平、工作效率和測試準確度，對于分析充電機的能效特性和充電機對蓄電池的影響具有重要意義。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術方案提供一種電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括可調(diào)交流電源、非車載充電機、功率分析儀、工控機和負載；調(diào)節(jié)可調(diào)交流電源，輸出交流電源給所述非車載充電機，所述非車載充電機連接負載，所述功率分析儀采集可調(diào)交流電源側的交流側項目參數(shù)，同時采集非車載充電機輸出的負載側項目參數(shù)，并將所采集的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)剿龉た貦C。所述交流側項目參數(shù)包括交流電壓、電流、功率因數(shù)諧波、電功率和電量。所述負載側項目參數(shù)包括直流電壓、電流、電功率、紋波和電量。所述非車載充電機包括三相不可控整流橋、濾波電感和DC-DC功率變換器；所述三相不可控整流橋通過濾波電感和DC-DC功率變換器連接。所述工控機對接收的數(shù)據(jù)計算分析，得到轉換效率、紋波系數(shù)、穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度和充電曲線。所述負載為直流電子負載，所述直流電子負載通過模擬蓄電池恒壓模式或恒流模式，以模擬電動汽車充電時直流電子負載的變化情況，根據(jù)不同情況調(diào)整所述功率分析儀的電流投入回路，連接直流電子負載的相應電阻，且使直流電子負載的阻抗保持穩(wěn)定不變，從而間接調(diào)整非車載充電機的電流值。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于1、綜合應用電測量技術、計算機通訊技術等，提高電動汽車充電設備能效測試工作的效率及準確度，解決了以往在電動汽車充電機能效測試過程中測試數(shù)據(jù)量大、依賴手工處理、工作繁瑣、測量準確度低和不能實時傳輸?shù)痊F(xiàn)實問題。2、關注于電動汽車非車載充電機的能效測試，交流電源為充電機提供不同電壓，利用直流負載實現(xiàn)了模擬充電機恒流、恒壓等充電狀態(tài)時蓄電池阻值的各種變化情況，解決了以往無法完全模擬充電機對車載蓄電池充電時各個階段的問題。3、可以依據(jù)GB/T19826-2005《電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求》，NB/T33001-2010《電動汽車非車載傳導式充電機技術條件》等國家及行業(yè)標準所要求的項目對非車載充電機進行綜合全面的測試，可以滿足大、中、小型非車載充電機的測試要求。


圖1是電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)結構圖；圖2是非車載充電機結構原理圖；圖3是直流電子負載模擬恒流模式示意圖；圖4是直流電子負載模擬恒壓模式示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖1，提供一種電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括可調(diào)交流電源、非車載充電機、功率分析儀、工控機和負載；調(diào)節(jié)可調(diào)交流電源，輸出交流電源給所述非車載充電機，所述非車載充電機連接負載，所述功率分析儀采集可調(diào)交流電源側的交流側項目參數(shù)，同時采集非車載充電機輸出的負載側項目參數(shù)，并將所采集的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)剿龉た貦C。所述交流側項目參數(shù)包括交流電壓、電流、功率因數(shù)諧波、電功率和電量。所述負載側項目參數(shù)包括直流電壓、電流、電功率、紋波和電量。如圖2，所述非車載充電機包括三相不可控整流橋、濾波電感和DC-DC功率變換器；所述三相不可控整流橋通過濾波電感和DC-DC功率變換器連接。三相交流輸入，由三相不可控整流橋整流變成直流，經(jīng)濾波電感濾波后提供給DC-DC功率變換器以輸出需要的直流，再次濾波后給電動汽車蓄電池充電。在整流電路中，當某一對二極管導通時，輸出直流電壓等于交流側線電壓中最大的一個，線電壓既向電容供電，也向DC-DC功率變換器供電。當沒有二極管導通時，由電容向DC-DC功率變換器放電，串聯(lián)電感用來抑制沖擊電流。DC-DC功率變換器采用高頻隔離式DC-DC變換器，各開關管承受的電壓較小，4個IGBT, T1和T4為一組，T2和T3為一組，每半個周期交替導通一次。當T1, T4導通時，二極管D12導通，并給輸出端電感充磁，當T2, T3導通，二極管D11導通，給輸出端電感充磁。當所有開關都關斷時，D11, D12續(xù)流。所述工控機對接收的數(shù)據(jù)計算分析，得到轉換效率、紋波系數(shù)、穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度和充電曲線。所述負載為直流電子負載，所述直流電子負載通過模擬蓄電池恒壓模式或恒流模式，以模擬電動汽車充電時直流電子負載的變化情況，根據(jù)不同情況調(diào)整所述功率分析儀的電流投入回路，連接直流電子負載的相應電阻，且使直流電子負載的阻抗保持穩(wěn)定不變，從而間接調(diào)整非車載充電機的電流值。( I)恒流模式如圖3，給定信號Vkef，如果R上電壓小于Vkef，即OP的-1N小于+IN，OP輸出增大，使Q加大導通，R上電流加大。如果R上電壓大于Vkef時，-1N大于+IN，OP減小輸出，R上電流增大，這樣輸入電流可以維持恒定，電路實現(xiàn)了恒流工作。(2)恒壓模式如圖4，MOS管Q上的電壓經(jīng)R2和R3分壓后，送入+IN與給定值比較，A點電壓變化會引起R2電壓變化，通過LM影響Ql導通程度，使A點電壓恒定。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括可調(diào)交流電源、非車載充電機、功率分析儀、工控機和負載；調(diào)節(jié)可調(diào)交流電源，輸出交流電源給所述非車載充電機，所述非車載充電機連接負載，所述功率分析儀采集可調(diào)交流電源側的交流側項目參數(shù)，同時采集非車載充電機輸出的負載側項目參數(shù)，并將所采集的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)剿龉た貦C。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)，其特征在于所述交流側項目參數(shù)包括交流電壓、電流、功率因數(shù)諧波、電功率和電量。
3.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)，其特征在于所述負載側項目參數(shù)包括直流電壓、電流、電功率、紋波和電量。
4.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)，其特征在于所述非車載充電機包括三相不可控整流橋、濾波電感和DC-DC功率變換器；所述三相不可控整流橋通過濾波電感和DC-DC功率變換器連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)，其特征在于所述工控機對接收的數(shù)據(jù)計算分析，得到轉換效率、紋波系數(shù)、穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度和充電曲線。
6.根據(jù)權利要求1所述的電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)，其特征在于所述負載為直流電子負載，所述直流電子負載通過模擬蓄電池恒壓模式或恒流模式，以模擬電動汽車充電時直流電子負載的變化情況，根據(jù)不同情況調(diào)整所述功率分析儀的電流投入回路，連接直流電子負載的相應電阻，且使直流電子負載的阻抗保持穩(wěn)定不變，從而間接調(diào)整非車載充電機的電流值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動汽車非車載充電機能效測試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括可調(diào)交流電源、非車載充電機、功率分析儀、工控機和負載；調(diào)節(jié)可調(diào)交流電源，輸出交流電源給所述非車載充電機，所述非車載充電機連接負載，所述功率分析儀采集可調(diào)交流電源側的交流側項目參數(shù)，同時采集非車載充電機輸出的負載側項目參數(shù)，并將所采集的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)剿龉た貦C。本發(fā)明可提高測試的技術水平、工作效率和測試準確度，對于分析充電機的能效特性和充電機對蓄電池的影響具有重要意義。
文檔編號G01R31/00GK103063953SQ20121057073
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權日2012年12月25日
發(fā)明者李濤永, 榮海, 薛金會, 閆華光, 王鶴, 范瀅, 蔣利民 申請人:中國電力科學研究院, 國家電網(wǎng)公司