專利名稱：一種電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)能效測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于現(xiàn)代交通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)能效測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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(yán)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(dòng)汽車的研發(fā)力度。各行業(yè)都積極開展電動(dòng)汽車及交流充電樁、直流充換電站等基礎(chǔ)設(shè)施的試點(diǎn)建設(shè)工作。出租車、環(huán)衛(wèi)車、公交車等公共服務(wù)領(lǐng)域的電動(dòng)汽車試點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目開展迅速，預(yù)計(jì)到2015年左右，會(huì)在20個(gè)以上示范城市和周邊區(qū)域建成由40萬個(gè)充電樁、2000個(gè)充換電站構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)化供電體系，來滿足電動(dòng)汽車大規(guī)模商業(yè)化示范能源供給需求。非車載充電機(jī)是充電站的核心設(shè)備，其采用傳導(dǎo)方式將電網(wǎng)交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能，為電動(dòng)汽車充電。非車載充電機(jī)充電電流較大，充電時(shí)會(huì)對配電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊。所以非車載充電機(jī)需要既滿足電動(dòng)汽車高效率、低成本運(yùn)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(jī)的性能參數(shù)和特性非常有必要進(jìn)行全面綜合的能效測試。而傳統(tǒng)的測試方法一般為手動(dòng)方式，使用現(xiàn)有的多臺(tái)獨(dú)立測試儀器根據(jù)各個(gè)測試指標(biāo)分別使用，有三相多功能標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)目不完整等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)能效測試系統(tǒng)，可提高測試的技術(shù)水平、工作效率和測試準(zhǔn)確度，對于分析充電機(jī)的能效特性和充電機(jī)對蓄電池的影響具有重要意義。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案提供一種電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)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(jī)、功率分析儀、工控機(jī)和負(fù)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(jī)，所述非車載充電機(jī)連接負(fù)載，所述功率分析儀采集可調(diào)交流電源側(cè)的交流側(cè)項(xiàng)目參數(shù)，同時(shí)采集非車載充電機(jī)輸出的負(fù)載側(cè)項(xiàng)目參數(shù)，并將所采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)剿龉た貦C(jī)。所述交流側(cè)項(xiàng)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(fù)載側(cè)項(xiàng)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(jī)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(jī)對接收的數(shù)據(jù)計(jì)算分析，得到轉(zhuǎn)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(fù)載為直流電子負(fù)載，所述直流電子負(fù)載通過模擬蓄電池恒壓模式或恒流模式，以模擬電動(dòng)汽車充電時(shí)直流電子負(fù)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(fù)載的相應(yīng)電阻，且使直流電子負(fù)載的阻抗保持穩(wěn)定不變，從而間接調(diào)整非車載充電機(jī)的電流值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于1、綜合應(yīng)用電測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)等，提高電動(dòng)汽車充電設(shè)備能效測試工作的效率及準(zhǔn)確度，解決了以往在電動(dòng)汽車充電機(jī)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(zhǔn)確度低和不能實(shí)時(shí)傳輸?shù)痊F(xiàn)實(shí)問題。2、關(guān)注于電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)的能效測試，交流電源為充電機(jī)提供不同電壓，利用直流負(fù)載實(shí)現(xiàn)了模擬充電機(jī)恒流、恒壓等充電狀態(tài)時(shí)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(jī)對車載蓄電池充電時(shí)各個(gè)階段的問題。3、可以依據(jù)GB/T19826-2005《電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件及安全要求》，NB/T33001-2010《電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)技術(shù)條件》等國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所要求的項(xiàng)目對非車載充電機(jī)進(jìn)行綜合全面的測試，可以滿足大、中、小型非車載充電機(jī)的測試要求。


圖1是電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)能效測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是非車載充電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖；圖3是直流電子負(fù)載模擬恒流模式示意圖；圖4是直流電子負(fù)載模擬恒壓模式示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1，提供一種電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)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(jī)、功率分析儀、工控機(jī)和負(fù)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(jī)，所述非車載充電機(jī)連接負(fù)載，所述功率分析儀采集可調(diào)交流電源側(cè)的交流側(cè)項(xiàng)目參數(shù)，同時(shí)采集非車載充電機(jī)輸出的負(fù)載側(cè)項(xiàng)目參數(shù)，并將所采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)剿龉た貦C(jī)。所述交流側(cè)項(xiàng)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(fù)載側(cè)項(xiàng)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(jī)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(dòng)汽車蓄電池充電。在整流電路中，當(dāng)某一對二極管導(dǎo)通時(shí)，輸出直流電壓等于交流側(cè)線電壓中最大的一個(gè)，線電壓既向電容供電，也向DC-DC功率變換器供電。當(dāng)沒有二極管導(dǎo)通時(shí)，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(guān)管承受的電壓較小，4個(gè)IGBT, T1和T4為一組，T2和T3為一組，每半個(gè)周期交替導(dǎo)通一次。當(dāng)T1, T4導(dǎo)通時(shí)，二極管D12導(dǎo)通，并給輸出端電感充磁，當(dāng)T2, T3導(dǎo)通，二極管D11導(dǎo)通，給輸出端電感充磁。當(dāng)所有開關(guān)都關(guān)斷時(shí)，D11, D12續(xù)流。所述工控機(jī)對接收的數(shù)據(jù)計(jì)算分析，得到轉(zhuǎn)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(fù)載為直流電子負(fù)載，所述直流電子負(fù)載通過模擬蓄電池恒壓模式或恒流模式，以模擬電動(dòng)汽車充電時(shí)直流電子負(fù)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(fù)載的相應(yīng)電阻，且使直流電子負(fù)載的阻抗保持穩(wěn)定不變，從而間接調(diào)整非車載充電機(jī)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(dǎo)通，R上電流加大。如果R上電壓大于Vkef時(shí)，-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(shí)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(diǎn)電壓變化會(huì)引起R2電壓變化，通過LM影響Ql導(dǎo)通程度，使A點(diǎn)電壓恒定。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)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(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)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(jī)、功率分析儀、工控機(jī)和負(fù)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(jī)，所述非車載充電機(jī)連接負(fù)載，所述功率分析儀采集可調(diào)交流電源側(cè)的交流側(cè)項(xiàng)目參數(shù)，同時(shí)采集非車載充電機(jī)輸出的負(fù)載側(cè)項(xiàng)目參數(shù)，并將所采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)剿龉た貦C(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)能效測試系統(tǒng)，其特征在于所述交流側(cè)項(xiàng)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(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)能效測試系統(tǒng)，其特征在于所述負(fù)載側(cè)項(xiàng)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(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)能效測試系統(tǒng)，其特征在于所述非車載充電機(jī)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(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)能效測試系統(tǒng)，其特征在于所述工控機(jī)對接收的數(shù)據(jù)計(jì)算分析，得到轉(zhuǎn)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(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)能效測試系統(tǒng)，其特征在于所述負(fù)載為直流電子負(fù)載，所述直流電子負(fù)載通過模擬蓄電池恒壓模式或恒流模式，以模擬電動(dòng)汽車充電時(shí)直流電子負(fù)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(fù)載的相應(yīng)電阻，且使直流電子負(fù)載的阻抗保持穩(wěn)定不變，從而間接調(diào)整非車載充電機(jī)的電流值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)汽車非車載充電機(jī)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(jī)、功率分析儀、工控機(jī)和負(fù)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(jī)，所述非車載充電機(jī)連接負(fù)載，所述功率分析儀采集可調(diào)交流電源側(cè)的交流側(cè)項(xiàng)目參數(shù)，同時(shí)采集非車載充電機(jī)輸出的負(fù)載側(cè)項(xiàng)目參數(shù)，并將所采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)剿龉た貦C(jī)。本發(fā)明可提高測試的技術(shù)水平、工作效率和測試準(zhǔn)確度，對于分析充電機(jī)的能效特性和充電機(jī)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(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者李濤永, 榮海, 薛金會(huì), 閆華光, 王鶴, 范瀅, 蔣利民 申請人:中國電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司