一充電樁測試系統概述
隨著國家加快新能源汽車的普及推廣，相關國家部門、各級政府包括電動汽車廠商均出臺了有利于充電樁發展的利好政策，有效的推動了充電樁產業的發展建設。為滿足充電樁高效測試需求，一套功能完善的充電樁測試系統必不可少，充電樁測試系統包含試驗電源、被試充電樁、車輛控制器模擬盒、電測量設備、試驗負載、控制開關部件及試驗控制軟件等。
充電樁測試系統分類：直流充電樁測試系統、交流充電樁測試系統；
圖1 充電樁測試系統構成
二充電樁測試系統適用標準
[1]NB/T 33001-2010 電動汽車非車載傳導式充電機技術條件
[2]NB/T 33008.1-2013 電動汽車充電設備檢驗試驗規范第1部分：非車載充電機
[3]NB/T 33008.2-2013 電動汽車充電設備檢驗試驗規范第2部分：交流充電樁
[4]GB/T 20234.1-2015 電動汽車傳導充電用連接裝置 第1部分：通用要求
[5]GBT 20234.2-2015 電動汽車傳導充電用連接裝置 第2部分：交流充電接口
[6]GB/T 20234.3-2015 電動汽車傳導充電用連接裝置 第3部分：直流充電接口
[7]GB/T 27930-2011 電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統之間的通信協議
[8]GB/T 27930-2015 電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統之間的通信協議
[9]GB/T 18487.1-2015 電動車輛傳導充電系統 第一部分：通用要求
[10]GB/T 18487.3-2001 電動車輛傳導充電系統電動車輛交流/直流充電(站)
[11]GB/T 50150-2006 電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準
[12]GB/T 19826-2013 電力工程直流電源設備通用技術條件及安全要求
[13]CQC14-464233-2011 電動汽車用直流充電機認證規則
[14]QC/T 591 電動汽車直流充電機檢驗技術規范
[15]DLT 724-2000 電力系統用蓄電池直流電源裝置運行和維護技術規程
[16]SZDB/Z 29.1-2010 電動汽車充電系統技術規范 第1部分：通用要求
[17]Q/GDW 1591-2014 電動汽車非車載充電機檢驗技術規范
[18]Q/GDW 1592-2014 電動汽車交流充電樁檢驗技術規范
三直流充電樁測試系統
直流充電樁測試系統方案拓撲圖如下，交流電源為待測直流充電樁供電，充電樁后端通過車輛控制器模擬盒給電池模擬器和直流電子負載充電，功率分析儀作為系統電參量測量部分，分析儀配置4個功率單元完成輸入輸出電參量測試。交流電源部分、電參量測量部分、電池模擬器儀器都接受主控機的控制。
圖2 直流充電樁測試系統
01YD-3400T交流電源
● 電源型號：YD-3400T變頻測試電源(可根據不同功率充電樁選配更大功率的交流電源);
● 輸入電壓：380V±10%；
● 輸出電壓：0~380V，三相；
● 最大相電流：375A；
● 容量：250kVA；
● 總諧波失真：≤3%；
● 輸出電壓精度：≤1%；
● 三相不平衡度：≤1%；
● 通訊接口：USB接口、RS232接口、RS485接口等。
02OCS-V3.2車輛控制器模擬盒
● 供電電源：AC220V，50/60Hz；
● 通訊接口：CAN接口(1MBit/s)、USB接口、RS485接口；
● 工作溫度：-20~60°。
03TES-250-1000電池模擬器
● 輸入電壓：380V±10%；
● 頻率：50Hz±3Hz；
● 功率因數：≥0.99；
● 總諧波失真：≤3%；
● 輸出電壓：50~1000V；
● 額定電流：±250A；
● 峰值電流：±280A；
● 額定功率：250kW(可根據不同功率充電樁選配更大功率的電池模擬器)；
● 操作界面：大屏幕觸摸屏；
● 通訊接口：RS485(標配)、CAN接口；
● 保護：過壓、過流、過溫。
04TS-200直流電子負載
● 額定電壓：DC1000V/DC500V;根據輸入電壓自動匹配
● 額定功率：200kW(可根據不同功率充電樁選配更大功率的電子負載)；
● 分辨率：5kW；
● 通訊接口：RS485(標配)、CAN接口；
● 保護：過壓、過流、過溫。
05測試儀器
測試儀器采用公司自主研發的WP4000變頻功率分析儀，分析儀配置3個功率單元完成輸入輸出電參量測試。輸入測試為3個SP381401C型功率單元，完成輸入三相電參量測量(380V/400A);輸出測試為2個SP112401C型功率單元，完成電池模擬器和直流電子負載的輸出直流電參量測量(1140V/400A)。
1)WP4000變頻功率分析儀
● 功率單元通訊接口：ST多模光纖接口；
● 與上位機通訊接口：LAN口；
● 電源質量：正序、負序、零序分量，總諧波畸變率(THD)，總諧波因數(THF)，諧波電壓(HVF)、電流因數(HCF)等；
● 測量模式：基波有效值模式(H01)，真有效值模式(RMS)，校準平均值模式(MEAN)，算術平均值模式(avg)；
● 諧波分析：提供0-99次諧波分析，顯示方式：柱狀圖、圖表；
● 其他接口：擴展大屏幕(VGA接口)、LAN口、USB接口、RS232接口；
2)SP381401C型變頻功率單元
● 準確限值電壓范圍：2.85V~380V；
● 準確限值電流范圍：2A~400A；
● 帶寬：100kHz；
● 精度：0.2%rd；
● 通訊接口：ST多模光纖接口；
3)SP112401C型變頻功率單元
● 準確限值電壓范圍：8.55V~1140V；
● 準確限值電流范圍：2A~200A；
● 帶寬：100kHz；
● 精度：0.2%rd；
● 通訊接口：ST多模光纖接口；
06BMS-V3.2控制軟件
BMS充電樁測試系統軟件功能如下：
● 可控制交流電源產生測試需要的輸入信號；
● 可控制交/直流電子負載模擬汽車各種充電場景；
● 可控制測試儀器采集、計算各種功率測試參數，并獲取測試結果；
● 可控制測試儀器進行充電樁通信協議一致性測試，并獲取測試結果；
● 集成GB 電動汽車傳導充電互操作性測試規范、GB 電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統之間的通信協議一致性測試、Q/GDW 1591-2014電動汽車非車載充電機檢驗技術規范、Q/GDW 1592-2014 電動汽車交流充電樁檢驗技術規范；
● 根據適用標準中規定的各參數允許范圍、通信協議規則，評估測試結果是否合格；
● 測試試驗過程中，可跳過測試不通過的項目，而繼續測試后面的項目，最后再逐個或者多個再次測試不通過的項目。
四交流充電樁測試系統
交流充電樁測試系統測試原理與直流充電樁測試系統類似，交流電源為待測交流充電樁供電，充電樁后端通過車輛控制器模擬盒給交流電子負載充電，功率分析儀作為系統電參量測量部分，分析儀配置4個功率單元完成輸入輸出電參量測試。交流電源部分、電參量測量部分、交流電子負載都接受主控機的控制。
圖3 交流充電樁測試系統
1)TSA-40交流電子負載
● 額定電壓：AC380V/AC220V；
● 額定功率：40kW；
● 分辨率：2kW；
● 通訊接口：RS485(標配)、CAN接口；
● 保護：過壓、過流、過溫。
