[发明专利]一种电动汽车充放电设备现场能效测试系统及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车充放电设备的能效测试领域，具体涉及一种电动汽车充放电设备现场能效测试系统及其测试方法。

背景技术

以电动汽车为主的新能源汽车发展已经列入“十二五”规划，成为节能减排、推动产业升级的重大工程。各行业都积极开展电动汽车及交流充电桩、直流充换电站等基础设施的试点建设工作。出租车、环卫车、公交车等公共服务领域的电动汽车试点建设项目开展迅速，北京、山东临沂、浙江杭州三地电动汽车充换电站已形成样板工程。截止2011年5月，国家电网公司已建成换电站9座、充电站78座、交流充电桩7000个、总投资14.4亿元，已具备为1400辆电动汽车提供充换电服务能力。

电动汽车产业的能源消耗主要涉及电动汽车充电设施和电动汽车本身两部分。目前，大部分能效问题研究集中于电动汽车本身利用效率的提高，包括驱动系统、电池效率等，但是对于电动汽车充电设施的能效问题研究较少。

传统的电测量技术对功率、电量等参数已具备较高准确度水平，满足现有的能效测试应用水平要求。但在对电动汽车充放电设备能效测试时，存在数据量偏大、功率数据依赖手工记录、处理的问题。因此导致能效测试工作效率较低，耗时较长。缺乏针对电动汽车充放电设备能效测试专用、高效的人机界面接口形式。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种电动汽车充放电设备现场能效测试系统及其测试方法，本发明采用VBA技术、Sockets技术、电功率测量技术，基于TCP/IP通信协议，实现与功率分析仪硬件设备的实时通信，完成对电动汽车充电设施转换效率、谐波、电量、充放电特性曲线等能效项目的测试。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种电动汽车充放电设备现场能效测试系统，其改进之处在于，所述系统包括功率采集层、通信协议转换层和应用层；所述功率采集层将采集的测量数据上送给通信协议转换层；所述通信协议转换层采用VBA技术和Sockets技术完成功率分析仪通信协议的转换及测量数据传输，并将测量数据上送给应用层；所述应用层对测试数据充放电设备能效水平、充电特性进行分析；所述功率采集层和通信协议转换层之间基于TCP/IP协议。

其中，所述功率采集层位于所述系统的底层；所述通信协议转换层位于所述系统的中层；所述应用层位于所述系统的上层；所述应用层、通信协议转换层和功率采集层依次连接。

其中，所述功率采集层包括从下到上依次连接的电动汽车充放电设备和功率分析仪；所述功率分析仪对电动汽车充放电设备的电功率物理量进行测量，完成电功率物理量向数字参数化的转换。

其中，所述通信协议转换层包括从上到下依次连接的Socket收发单元和通信命令编解码单元；

所述Socket收发单元根据TCP/IP协议发送和接收测量数据命令，完成与功率分析仪的通信；所述通信命令编解码单元用于完成测试需求与功率分析仪的通讯协议之间的转换工作。

其中，所述应用层包括谐波测量单元、功率测量单元和充放电特性曲线单元；所述谐波测量单元对电动汽车充放电设备的谐波进行测量及分析；所述功率测量单元对电动汽车充放电设备的功率进行测量及分析；所述充放电特性曲线单元对电动汽车的充放电特性进行测量及分析，并形成充放电特性曲线。

其中，所述能效测试系统与计算机连接。

本发明基于另一目的提供的一种电动汽车充放电设备现场能效测试方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

（1）设置所述能效测试系统参数；

（2）采集电动汽车充放电设备测试数据；

（3）存储并计算电动汽车充放电设备测试数据；

（4）显示测量结果。

其中，所述步骤（1）中，所述能效测试系统参数包括通信参数、采集命令和电动汽车充放电设备参数。

其中，所述通信参数包括计算机和功率分析仪的IP地址、通信端口和采集数据周期；

根据能效测试系统的接线方式设置采集命令，所述采集命令包括输入功率、输出功率、电量、电压、电流、功率因数、效率和谐波；

所述电动汽车充放电设备参数包括电动汽车充放电设备额定容量和输出电压。

其中，所述步骤（2）中，整个采集过程包括采集开始、采集暂停、采集停止、数据循环采集、导出采集数据、清除采集数据环节；数据循环采集环节由计算机控制；所述采集开始、采集暂停、采集停止、导出采集数据和清除采集数据环节均由所述应用层提供操作界面。

其中，所述采集开始时执行以下操作：

A、开始采集；