[发明专利]直流充电桩智能程控测试装置及其测试方法

说明书

直流充电桩智能程控测试装置，箱体内设置的控制线路包括火线L1端口、火线L2端口、火线L3端口、零线N1端口、接地PE端口，火线L1、火线L2端口、火线L3端口依次通过空气开关、相序保护器、接触器KMDY触头、变频器的输入端、控制区散热模块，最后与变压器的输入端连接；变压器的输出端上串联有电源开关、开关电源A，开关电源A上分别并联有仪表电源模块、PLC、开关电源B、开关电源C；开关电源A与霍尔传感器串接，开关电源B与触摸屏串接，开关电源C与模式转换模块串接。本发明满足了充电桩的宽电压测试需求，实现了设备自动实现调节负载电阻，实现了自动加减负载操作，提高了测试人员的工作效率。

技术领域

本发明属于新能源电动汽车直流充电桩测试技术领域，特别涉及一种直流充电桩智能程控测试装置及其测试方法，适用于新能源电动汽车直流充电桩(充电机模块)出厂检测、负载测试、老化测试。

背景技术

充电桩测试负载箱主要针对直流充电桩(充电机模块)产品的研发测试，生产测试，老化测试设计制造，直流充电桩通过负载测试可以模拟充电桩给电动大巴充电过程种的不同电流和功率，测试产品的可靠性，稳定性，功能性是否符合国标要求和设计要求。

负载箱主要功能介绍：

工作原理：直流充电桩工作原理为交流市电AC380V三相电转换为直流电压给电动大巴的电池组充电，不同的电池组规格决定了不同的充电电压和充电电流大小，因此直流充电桩的测试通过负载箱来模拟不同电压和不同容量的测试工况提供了很好的测试平台。负载箱的工作原理通过调节电阻值，根据欧姆定律，额定测试电压(即充电桩输出电压)不变的情况下，电阻值的改变可以实现充电桩的输出电流和功率变化：I＝U/R(电流I＝输出电压U/电阻R)P＝U²/R(功率P＝电压U的平方除以电阻)；

控制方式：目前绝大多数的负载箱采用手动开关方式控制(断路器直接控制或接触器控制)，一个负载箱一般设置多个固定的档位，通过不同挡位的组合可以模拟不同的电阻值，从而实现测试电流和功率的调节(电阻并联实现电阻值调节，并联数量越多，电阻值越小)；

数据显示：负载箱工作时可以通过设备面板仪表观察实时充电桩的输出电压和测试电流值；

冷却方式：风扇强制冷却，负载箱工作时，电阻管将电能转化为热能，因此必须要求工作时有冷却风扇对电阻发热区域吹，进行空气热交换，达到散热的效果；

接线方式：母线铜排或接线柱引出，用于连接直流充电桩的正负极输出母线；

在使用中存在以下技术缺陷：1)、手动开关控制方式，加载数值需要人工计算如何选择合适的电阻档位，断路器等控制为直接强电切换，存在安全隐患，开关数量多故障率高，维护不方便；2)、单电压回路设计，设备兼容性差，当实际测试电压低于额定电压测试时，输出的最大功率下降明显；P＝U²/R(功率和电压比的平方成正比关系)；如额定电压800V 100KW的设备，当实际接入电压为400V时，最大测试功率为100/4＝25KW(实际测试电压是额定值的1/2、功率计算为1/4)，显然100KW的负载箱当在低电压测试时，功率会大打折扣，无法满足低电压的大功率测试需求；P＝U²/R(功率和电压比的平方成正比关系)；3)、无法满足设备联网，自动化集成控制程度差；4)、保护功能不全面；5)、传统的设计，用户做小功率负载测试试验时(小功率测试时对散热能力不要求很高情况下)风扇始终在额定的高转速下工作，和满负载工作时一样，噪音很大；6)、测试过程中需要测试人员一直盯着测试设备并记录数据，传统的负载箱设计还停留在测试数据需要人工记录阶段，测试效率低下。

如何设计一种满足宽电压测试需求的充电桩，如何实现设备自动实现调节负载电阻，如何实现自动加减负载操作，如何提高测试人员的工作效率，如何使测试过程中的测试数据全程自动记录，成为急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是要解决上述技术问题。