電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，包括括AC/AC雙向電源、AC/DC雙向電源、控制單元、通訊單元、采集單元和測(cè)試工作站，通過檢測(cè)工作站編譯測(cè)試案例，將測(cè)試案例以報(bào)文形式發(fā)送給控制單元進(jìn)行處理，控制單元控制AC/AC雙向電源、AC/DC雙向電源模擬充放電裝置的交直流電源和交直流負(fù)載，實(shí)現(xiàn)充放電裝置的充放電功能及性能測(cè)試，并采用可視化的方式將結(jié)果展示給用戶。本發(fā)明能夠?yàn)閷I(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)或電動(dòng)汽車充放電裝置生產(chǎn)制造商提供有效檢測(cè)、評(píng)估充放電裝置性能的方法和手段。同時(shí)該系統(tǒng)避免了測(cè)試時(shí)電能的浪費(fèi)，節(jié)能環(huán)保，提高了測(cè)試效率。
【專利說明】電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，屬于測(cè)試及計(jì)量【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)能環(huán)保的綠色電動(dòng)汽車是我國新能源汽車發(fā)展的主要方向，擁有著廣闊的發(fā)展前景，電動(dòng)汽車充放電裝置作為電動(dòng)汽車能量補(bǔ)給和與電網(wǎng)雙向互動(dòng)的關(guān)鍵設(shè)備，是電動(dòng)汽車推廣應(yīng)用的重要基礎(chǔ)支撐，也是電動(dòng)汽車商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化過程中的重要內(nèi)容。電動(dòng)汽車充放電裝置分布廣、用電負(fù)荷大，同時(shí)可以兼作分布式電源節(jié)點(diǎn)與電網(wǎng)交互。其特有的用電方式、電力參數(shù)也和一般電力用戶存在很大區(qū)別。
[0003]電動(dòng)汽車充放電裝置作為V2G技術(shù)中的關(guān)鍵功率部件，用于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與電動(dòng)汽車間的能量雙向流動(dòng)，可工作在充電模式和V2G模式:如果選擇充電工作模式，即只是對(duì)車輛進(jìn)行充電操作，不將車輛電池能量回饋至電網(wǎng)；如果選擇V2G工作模式，裝置根據(jù)用戶在人機(jī)交互終端上選擇的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池剩余電量上下限門限值，或裝置默認(rèn)的電池剩余電量上下限門限值，將連接車輛可充放電的實(shí)時(shí)容量、受控時(shí)間等信息提供給后臺(tái)管理系統(tǒng)，后臺(tái)管理系統(tǒng)下發(fā)充放電控制指令，電動(dòng)汽車充放電裝置根據(jù)車輛電池當(dāng)前電池剩余電量進(jìn)行充、放電操作，實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)。
[0004]在國內(nèi)，電動(dòng)汽車充電設(shè)備生產(chǎn)制造商在2010年研發(fā)了電動(dòng)汽車充放電裝置，該裝置具有整流充電和逆變放電功能，滿足了電動(dòng)汽車與電網(wǎng)交互需求。電動(dòng)汽車充放電裝置的制造工藝水平不僅對(duì)其基本性能有著重要的影響，還對(duì)用戶關(guān)心的實(shí)際使用性能和體驗(yàn)有著重要的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以模擬充放電裝置的交直流電源和交直流負(fù)載，實(shí)現(xiàn)充放電裝置的充放電功能及性能測(cè)試。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，包括AC/AC雙向電源、AC/DC雙向電源、控制單元、通訊單元、采集單元和測(cè)試工作站，所述AC/AC雙向電源的一端連接AC母線，另一端通過斷路器K4連接電動(dòng)汽車充放電設(shè)備；所述AC/DC雙向電源一端連接AC母線，另一端通過斷路器K5連接DC母線和電動(dòng)汽車充放電設(shè)備；所述控制單元通過通訊單元連接AC/AC雙向電源,AC/DC雙向電源；所述采集單元通過通訊單元連接測(cè)試工作站；所述采集單元與電動(dòng)汽車充放電設(shè)備相并聯(lián)；所述測(cè)試工作站具有可視化操作界面。
[0008]前述的測(cè)試工作站是本測(cè)試系統(tǒng)的人機(jī)交互通道，用戶通過測(cè)試工作站進(jìn)行測(cè)試方案和測(cè)試流程的編譯，形成測(cè)試案例，然后將測(cè)試案例以報(bào)文形式通過通訊單元發(fā)送給控制單元；所述測(cè)試工作站接收通訊 單元所傳輸?shù)牟杉瘑卧杉碾妱?dòng)汽車充放電設(shè)備的電壓、電流、功率信息。[0009]前述的控制單元接收測(cè)試工作站的測(cè)試案例，按照測(cè)試案例的要求，形成控制指令，并通過通訊單元發(fā)送至AC/AC雙向電源和AC/DC雙向電源，使AC/AC雙向電源和AC/DC雙向電源模擬測(cè)試案例所要求的電動(dòng)汽車的測(cè)試狀態(tài)；同時(shí)所述控制單元根據(jù)測(cè)試案例的要求向充放電設(shè)備發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)指令。
[0010]前述的采集單元采集電動(dòng)汽車充放電設(shè)備的交、直流側(cè)的電壓、電流、功率信號(hào)，并通過通訊單元發(fā)送至測(cè)試工作站。
[0011]前述的AC/DC雙向電源和AC/AC雙向電源為電動(dòng)汽車充放電設(shè)備提供電力支持；所述AC/DC雙向電源用以模擬動(dòng)力蓄電池各種充電狀態(tài)和動(dòng)力蓄電池放電輸出，具備電網(wǎng)反饋功能；所述AC/AC雙向電源用以模擬電網(wǎng)波動(dòng)、電網(wǎng)不平衡的特殊供電狀態(tài)，具備雙向功能。
[0012]前述的通信單元具有CAN、以太、PLC、RS485多種通信端口，滿足測(cè)試工作站，采集單元，控制單元，AC/AC雙向電源和AC/DC雙向電源不同端口的需求。
[0013]前述的測(cè)試案例包括穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、效率、功率因數(shù)、諧波。
[0014]前述的電動(dòng)汽車的測(cè)試狀態(tài)包括充電測(cè)試狀態(tài)、放電測(cè)試狀態(tài)、待機(jī)功能測(cè)試狀態(tài)和告警測(cè)試狀態(tài)；所述充放電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)包括穩(wěn)壓狀態(tài)，穩(wěn)流狀態(tài)。
[0015]通過采用上述方案，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)為:
[0016]1、通過本發(fā)明可以檢測(cè)電動(dòng)汽車充放電裝置的電氣性能及功能；
[0017]2、本發(fā)明采用AC/AC雙向電源、AC/DC雙向電源相結(jié)合的方式，具有良好的適用性，避免了組合充電設(shè)備測(cè)試時(shí)接線復(fù)雜，效率不高等問題，并節(jié)省了用電量，節(jié)能環(huán)保；
[0018]3、本發(fā)明以友好的方式向用戶提示檢測(cè)結(jié)果，具有直觀、便捷的優(yōu)點(diǎn)；
[0019]4、本發(fā)明通信單元具有多種端口，使其便于與各類型組合充電設(shè)備連接，有較寬的適用性；
[0020]5、本發(fā)明為專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)或電動(dòng)汽車充放電裝置生產(chǎn)制造商提供有效檢測(cè)、評(píng)估電動(dòng)汽車組合充電設(shè)備性能和功能的方法和手段。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，包括AC/AC雙向電源、AC/DC雙向電源、控制單元、通訊單元、采集單元和測(cè)試工作站。其中，AC/AC雙向電源的一端連接AC母線，另一端通過斷路器K4連接電動(dòng)汽車充放電設(shè)備；AC/DC雙向電源一端連接AC母線，另一端通過斷路器K5連接DC母線和電動(dòng)汽車充放電設(shè)備；控制單元通過通訊單元連接AC/AC雙向電源，AC/DC雙向電源；采集單元通過通訊單元連接測(cè)試工作站；采集單元與電動(dòng)汽車充放電設(shè)備相并聯(lián)；測(cè)試工作站具有可視化操作界面。
[0024]本發(fā)明的測(cè)試工作站是本測(cè)試系統(tǒng)的人機(jī)交互通道，用戶通過測(cè)試工作站進(jìn)行測(cè)試方案和測(cè)試流程的編譯，形成測(cè)試案例，如穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、效率、功率因數(shù)、諧波等測(cè)試案例，然后將測(cè)試案例以報(bào)文形式通過通訊單元發(fā)送給控制單元；在測(cè)試過程中，測(cè)試工作站接收通訊單元所傳輸?shù)牟杉瘑卧杉碾妱?dòng)汽車充放電設(shè)備的電壓、電流、功率信息，并可視化展示給用戶。
[0025]本發(fā)明的控制單元接收通訊單元傳輸?shù)臏y(cè)試工作站的測(cè)試案例，按照測(cè)試案例的要求，形成控制指令，并通過通訊單元發(fā)送至AC/AC雙向電源和AC/DC雙向電源，使AC/AC雙向電源和AC/DC雙向電源模擬測(cè)試案例所要求的電動(dòng)汽車的測(cè)試狀態(tài)，同時(shí)控制單元根據(jù)測(cè)試案例的要求向充放電設(shè)備發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)指令。其中，電動(dòng)汽車的測(cè)試狀態(tài)包括充電測(cè)試狀態(tài)、放電測(cè)試狀態(tài)、待機(jī)功能測(cè)試狀態(tài)和告警測(cè)試狀態(tài)；充放電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)包括穩(wěn)壓狀態(tài)，穩(wěn)流狀態(tài)等，如在測(cè)試穩(wěn)壓精度時(shí)，控制單元要調(diào)節(jié)充放電設(shè)備運(yùn)行到穩(wěn)壓狀態(tài)，如在測(cè)試穩(wěn)流精度時(shí)，控制單元要調(diào)節(jié)充放電設(shè)備運(yùn)行到穩(wěn)流狀態(tài)。
[0026]本發(fā)明的采集單元采集電動(dòng)汽車充放電設(shè)備的交、直流側(cè)的電壓、電流、功率信號(hào)，并通過通訊單元發(fā)送至測(cè)試工作站。
[0027]本發(fā)明的AC/DC雙向電源和AC/AC雙向電源為電動(dòng)汽車充放電設(shè)備提供電力支持；其中，AC/DC雙向電源用以模擬動(dòng)力蓄電池各種充電狀態(tài)和動(dòng)力蓄電池放電輸出，具備電網(wǎng)反饋功能;AC/AC雙向電源用以模擬電網(wǎng)波動(dòng)、電網(wǎng)不平衡的特殊供電狀態(tài)，具備雙向功能。AC/DC雙向電源和AC/AC雙向電源均是市面上能夠買到的設(shè)備。
[0028]本發(fā)明的通信單元具有CAN、以太、PLC、RS485多種通信端口，滿足測(cè)試工作站，采集單元，控制單元，AC/AC雙向電源和AC/DC雙向電源不同端口的需求。
[0029]利用本發(fā)明檢測(cè)電動(dòng)汽車充放電裝置的電氣性能及功能的具體過程為:
[0030]將本發(fā)明的采集單元和控制單元接入電動(dòng)汽車充放電設(shè)備相關(guān)端口，接通斷路器K4 和 K5 ；
[0031]用戶通過測(cè)試工作站進(jìn)行測(cè)試方案和測(cè)試流程的編譯，形成測(cè)試案例，然后將測(cè)試案例以報(bào)文形式通過通信單元發(fā)送給控制單元；
[0032]控制單元接收測(cè)試工作站的測(cè)試案例，按照測(cè)試案例的要求，形成控制指令，由通訊單元發(fā)送至AC/AC雙向電源和AC/DC雙向電源，控制AC/AC雙向電源和AC/DC雙向電源模擬測(cè)試案例所要求的電動(dòng)汽車充放電狀態(tài)，同時(shí)控制單元根據(jù)測(cè)試案例向充放電設(shè)備發(fā)送測(cè)試狀態(tài)指令；
[0033]采集單元采集電動(dòng)汽車充放電設(shè)備的交、直流側(cè)的電壓、電流、功率信號(hào)，并由通信單元發(fā)送至控制單元；
[0034]控制單元接收采集單元采集的電動(dòng)汽車充放電設(shè)備的電壓、電流、功率電信號(hào)，并發(fā)送至測(cè)試工作站；
[0035]測(cè)試工作站接收采集單元發(fā)送的測(cè)試結(jié)果信息，并可視化展示給用戶。
[0036]下面以一個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的測(cè)試過程進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0037]電流誤差測(cè)試案例要求:
[0038]充放電設(shè)備設(shè)置在恒壓狀態(tài)下運(yùn)行，一般以輸出電壓調(diào)節(jié)范圍的上限值、中值和下限值三點(diǎn)作為必測(cè)點(diǎn)。試驗(yàn)程序如下:
[0039]a)在額定交流輸入電壓條件下,設(shè)定電壓誤差試驗(yàn)的整定值作為基準(zhǔn)值；
[0040]b)調(diào)整負(fù)載電流為50%額定輸出電流值，測(cè)量輸出電壓；
[0041]c)重新設(shè)定輸出電壓整定值，再調(diào)整負(fù)載，按上述步驟測(cè)量輸出電壓；
[0042]d)按公式(I)計(jì)算直流輸出電壓誤差，輸出電壓誤差不應(yīng)超過±0.5%，
【權(quán)利要求】
1.電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括AC/AC雙向電源、AC/DC雙向電源、控制單元、通訊單元、采集單元和測(cè)試工作站，所述AC/AC雙向電源的一端連接AC母線，另一端通過斷路器K4連接電動(dòng)汽車充放電設(shè)備；所述AC/DC雙向電源一端連接AC母線，另一端通過斷路器K5連接DC母線和電動(dòng)汽車充放電設(shè)備；所述控制單元通過通訊單元連接AC/AC雙向電源，AC/DC雙向電源；所述采集單元通過通訊單元連接測(cè)試工作站；所述采集單元與電動(dòng)汽車充放電設(shè)備相并聯(lián)；所述測(cè)試工作站具有可視化操作界面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)試工作站是本測(cè)試系統(tǒng)的人機(jī)交互通道，用戶通過測(cè)試工作站進(jìn)行測(cè)試方案和測(cè)試流程的編譯，形成測(cè)試案例，然后將測(cè)試案例以報(bào)文形式通過通訊單元發(fā)送給控制單元；所述測(cè)試工作站接收通訊單元所傳輸?shù)牟杉瘑卧杉碾妱?dòng)汽車充放電設(shè)備的電壓、電流、功率信肩、O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元接收測(cè)試工作站的測(cè)試案例，按照測(cè)試案例的要求，形成控制指令，并通過通訊單元發(fā)送至AC/AC雙向電源和AC/DC雙向電源，使AC/AC雙向電源和AC/DC雙向電源模擬測(cè)試案例所要求的電動(dòng)汽車的測(cè)試狀態(tài)；同時(shí)所述控制單元根據(jù)測(cè)試案例的要求向充放電設(shè)備發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述采集單元采集電動(dòng)汽車充放電設(shè)備的交、直流側(cè)的電壓、電流、功率信號(hào)，并通過通訊單元發(fā)送至測(cè)試工作站。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述AC/DC雙向電源和AC/AC雙向電源為電動(dòng)汽車充放電設(shè)備提供電力支持；所述AC/DC雙向電源用以模擬動(dòng)力蓄電池各種充電狀態(tài)和動(dòng)力蓄電池放電輸出，具備電網(wǎng)反饋功能；所述AC/AC雙向電源用以模擬電網(wǎng)波動(dòng)、電網(wǎng)不平衡的特殊供電狀態(tài)，具備雙向功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述通信單元具有CAN、以太、PLC、RS485多種通信端口，滿足測(cè)試工作站，采集單元，控制單元，AC/AC雙向電源和AC/DC雙向電源不同端口的需求。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)試案例包括穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、效率、功率因數(shù)、諧波。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車充放電裝置雙饋能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)汽車的測(cè)試狀態(tài)包括充電測(cè)試狀態(tài)、放電測(cè)試狀態(tài)、待機(jī)功能測(cè)試狀態(tài)和告警測(cè)試狀態(tài)；所述充放電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)包括穩(wěn)壓狀態(tài)，穩(wěn)流狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK103869197SQ201410127446
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】桑林, 施玉祥, 葉健誠, 李志明, 朱金大, 馬彥華, 董晨, 張萱, 李旭玲 申請(qǐng)人:南京南瑞集團(tuán)公司, 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司