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CN118818197B - 一种电动汽车智能充放电测试装置及方法 - Google Patents

一种电动汽车智能充放电测试装置及方法 Download PDF

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CN118818197B
CN118818197B CN202411303212.7A CN202411303212A CN118818197B CN 118818197 B CN118818197 B CN 118818197B CN 202411303212 A CN202411303212 A CN 202411303212A CN 118818197 B CN118818197 B CN 118818197B
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Abstract

本发明涉及电动汽车测试技术领域,公开了一种电动汽车智能充放电测试装置及方法,适用于充放电精确控制测试、充放电兼容性评估测试、动力电池状态评估测试以及直流充电电磁兼容测试项目;装置包括:充放电控制单元,低压电源单元、充放电计量单元、双向AC/DC电能转化单元、绝缘监测单元、开关单元、充放电连接单元、报文读取单元、无线通信单元、温度采集单元和工控单元连接,绝缘监测单元与开关单元和双向AC/DC电能转化单元连接,报文读取单元与充放电连接单元和工控单元连接,云平台与无线通信单元和工控单元连接。本发明能够主动控制绝缘监测功能是否开启,并实现充放电电流的精确控制,提高充放电测试的准确性、可控性和可靠性。

Description

一种电动汽车智能充放电测试装置及方法
技术领域
本发明涉及电动汽车测试技术领域,尤其涉及一种电动汽车智能充放电测试装置及方法。
背景技术
现有的充电桩技术逐渐集成了更多的智能化功能,如无线通信、远程监控和控制、数据分析等,使得充电桩能够更好地融入智能电网系统中。而其中,EMC测试是保证充电桩安全的重要测试,EMC测试技术主要关注的是产品的电磁兼容性,包括:EMI测试:评估产品产生的电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI)水平,确保产品不会对其它电子设备造成干扰。EMS测试:评估产品对电磁干扰的抗扰度(ElectromagneticSusceptibility, EMS),确保产品在电磁环境中能够正常工作。特殊测试:包括浪涌测试、电压变化与闪烁测试等,这些测试按照国际或地区标准进行,例如VDE 0843等。
现有技术中,现有的测试设备无法满足未来电磁兼容性(EMC)测试的要求,特别是对于电流可调节的需求,无法精确控制充放电电流的大小。且现有的充电桩设备中的绝缘监测功能通常会一直保持开启状态,从而造成在特定测试环境下(如EMC测试)引起误报,影响测试过程的问题。
因此,亟需一种电动汽车智能充放电测试装置及方法,能够主动控制绝缘监测功能是否开启,并实现充放电电流的精确控制,提高充放电测试的准确性、可控性和可靠性。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种电动汽车智能充放电测试装置及方法,能够主动控制绝缘监测功能是否开启,并实现充放电电流的精确控制,提高充放电测试的准确性、可控性和可靠性。
本发明提供了一种电动汽车智能充放电测试装置,适用于充放电精确控制测试、充放电兼容性评估测试、动力电池状态评估测试以及直流充电电磁兼容测试项目;装置包括:充放电控制单元、低压电源单元、充放电计量单元、双向AC/DC电能转化单元、绝缘监测单元、开关单元、充放电连接单元、报文读取单元、无线通信单元、工控单元和云平台;
充放电控制单元,用于接收来自工控单元下发的指令,或接收来自云平台通过无线通信单元下发的指令;用于上传信息给工控单元,或通过无线通信单元上传信息给云平台;用于采集与充放电控制单元相连接的其他单元的信息并进行控制;
低压电源单元,与充放电控制单元连接,用于将交流电源的能量转化为充放电控制单元正常工作所需的低压直流能量;
充放电计量单元,与充放电控制单元连接,用于采集交流输入和直流输出电能参数,并将信息上传给充放电控制单元,以控制输出的电压和电流;
双向AC/DC电能转化单元,与充放电控制单元和低压电源单元连接,用于实现双向交直流变换,实现充电和放电;
绝缘监测单元,与充放电控制单元和双向AC/DC电能转化单元连接,用于实现充放电过程的绝缘监测,绝缘监测单元内部集成有开关或继电器,能够根据充放电控制单元的指令开启或关闭,从而控制绝缘监测单元使能或关闭;
开关单元,与充放电控制单元和绝缘监测单元连接,用于联通或者关断能量传输;
充放电连接单元,与充放电控制单元和开关单元连接,用于与电动汽车的充电接口相匹配,实现对电动汽车的充电和放电;充放电连接单元内置温度传感器,用于监控功率端子的温升;
报文读取单元,与充放电连接单元和工控单元连接,用于读取并解析充放电过程中的通信报文,获取充放电过程的参数以及动力电池的状态量;
无线通信单元,与充放电控制单元和云平台连接,用于实现充放电控制单元与云平台的通信;
工控单元,与充放电控制单元和云平台连接,用于实现充电和放电,并显示充放电的过程信息;用于实时采集、记录并分析充放电通信报文;
云平台,与无线通信单元和工控单元连接,用于获取充放电过程中的全部信息,以及获取充放电控制单元所获取的全部信息。
进一步的,工控单元包括:充放电控制模块、充放电电磁兼容测试控制模块、充放电兼容性诊断模块以及动力电池状态评估模块;
充放电控制模块,用于接收预设充放电电流值,对充电和放电进行控制,并对充放电信息进行显示;
充放电电磁兼容测试控制模块,用于实现充放电及充放电电流大小的控制,以及控制绝缘监测单元的使能或关闭,并对充放电信息进行显示;
充放电兼容性诊断模块;用于自动记录充放电过程中的通信报文,并根据通信报文给出兼容性诊断结果;
动力电池状态评估模块,用于自动记录动力电池的表征参数,并根据动力电池的表征参数进行动力电池状态分析。
进一步的,充放电控制模块包括:
充放电参数设置子模块,用于设置充放电的参数,包括充放电电流值、充放电截止SOC;
充放电信息显示子模块,用于显示充放电过程中的参数,包括充放电电压、充放电电流、电池SOC、充放电连接单元中的功率端子温度。
进一步的,充放电电磁兼容测试控制模块包括:
试验参数设置子模块,用于根据试验要求设置充放电电流值;
功能控制子模块,用于根据试验要求关闭或使能绝缘监测单元;
充放电信息显示子模块,用于显示充放电过程中的参数。
进一步的,充放电兼容性诊断模块包括:
充放电数据处理子模块,经由报文读取单元与充放电连接单元相连接,用于实时采集、记录并分析充放电通信报文;
兼容性分析子模块,用于分析充放电通信报文的时序、报文填充内容是否存在问题,并开展充放电兼容性分析;
充放电信息显示子模块,用于显示充放电过程中的参数。
进一步的,动力电池状态评估模块包括:
数据处理子模块,通过报文读取单元与充放电连接单元相连接,用于实时采集、记录并分析提取充放电通信报文中的动力电池的表征参数,以及温度采集单元实时采集的充放电的环境温度;
状态分析子模块,状态分析子模块内嵌动力电池状态分析模型和算法,根据数据处理子模块采集的数据,开展电池状态分析。
进一步的,绝缘监测单元在正常充放电过程中保持开启状态,在直流充电电磁兼容测试过程中保持关闭状态。
进一步的,电动汽车智能充放电测试装置还包括:温度采集单元;温度采集单元,与充放电控制单元连接,用于实时采集充放电的环境温度工况。
本发明还提供了一种电动汽车智能充放电测试方法,用于执行上述任一项所述的一种电动汽车智能充放电测试装置执行,具体包括:
充放电精确控制测试,具体包括如下步骤:
通过工控单元中的充放电控制模块,输入预设充电电流值或预设放电电流值;
充放电控制模块根据预设充电电流值或预设放电电流值以及保护策略确定实际下发电流值;其中,保护策略为:根据预设充电电流值或预设放电电流值、动力电池充放电电流需求值、动力电池1C充放电电流值,选择其中的最小值作为实际下发电流值;
充放电控制单元根据实际下发电流值发送至双向AC/DC电能转化单元,实现精确充放电;
充放电兼容性评估测试,具体包括如下步骤:
向待测车辆插入充放电连接单元,对待测车辆进行充电或放电;
通过工控单元中的充放电兼容性诊断模块自动记录充放电过程中的通信报文;
将本次充放电过程中记录的通信报文与工控单元中内置的充放电兼容性数据库进行比对,得到兼容性诊断结果;
动力电池状态评估测试,具体包括如下步骤:
向待测车辆插入充放电连接单元;
通过工控单元中的动力电池状态评估模块记录充电或放电开始前的初始SOC值;
根据待测车辆当前的SOC状态对待测车辆进行充电或放电预设时间,并记录充电或放电停止后的截止SOC值;
计算动力电池健康状态;
直流充电电磁兼容测试,具体包括如下步骤:
通过工控单元中的充放电电磁兼容测试控制模块控制绝缘监测单元关闭;
通过工控单元中的充放电电磁兼容测试控制模块,输入预设充电电流值或预设放电电流值;
充放电电磁兼容测试控制模块根据预设充电电流值或预设放电电流值以及保护策略确定实际下发电流值;
充放电控制单元根据实际下发电流值发送至双向AC/DC电能转化单元,实现精确充放电,进行直流充电电磁兼容测试。
本发明实施例具有以下技术效果:
本发明通过工控单元、充放电控制单元以及绝缘监测单元的互相配合,实现了精确且安全的充放电控制,通过对充放电设置保护策略,确保实际充放电电流不会过大对电池造成损伤;实现了自动记录充放电过程中的通信报文,并与数据库进行比对,以评估车辆与充电桩之间的通信兼容性,可以判断通信流程是否符合标准规定,以及检查数据传输的准确性和稳定性;通过分析充放电通信报文中的相关参数评估动力电池的状态,提供了一种简便的估算动力电池健康状态的方法;实现了充放电电流的精确控制,能够满足未来EMC标准对于电流可调的要求,在EMC测试中,可以关闭充电桩的绝缘监测功能,避免因滤波器引起的误报,确保测试的顺利进行;
此外,通过云平台,能够实现对充放电过程的远程监控、数据分析和控制,提高管理和维护效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的一种电动汽车智能充放电测试装置的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的充放电控制模块的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的充放电电磁兼容测试控制模块的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的充放电兼容性诊断模块的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的动力电池状态评估模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都属于本发明所保护的范围。
本发明提出了一种电动汽车智能充放电测试装置,图1是本发明实施例提供的一种电动汽车智能充放电测试装置的结构示意图,参见图1,该装置适用于充放电精确控制测试、充放电兼容性评估测试、动力电池状态评估测试以及直流充电电磁兼容测试项目;装置包括:
充放电控制单元、低压电源单元、充放电计量单元、双向AC/DC电能转化单元、绝缘监测单元、开关单元、充放电连接单元、报文读取单元、无线通信单元、温度采集单元、工控单元和云平台。
进一步的,根据充放电功率的需要还可以增加液冷冷源,同时,充放电连接单元也需要配置为带液冷的充放电连接单元。
充放电控制单元,用于接收来自工控单元下发的指令,或接收来自云平台通过无线通信单元下发的指令;用于上传信息给工控单元,或通过无线通信单元上传信息给云平台;用于采集与充放电控制单元相连接的其他单元(除工控单元和低压电源单元以外的单元)的信息并进行控制。
低压电源单元,与充放电控制单元连接,用于将交流电源的能量转化为充放电控制单元正常工作所需的低压直流能量。
充放电计量单元,与充放电控制单元连接,用于采集交流输入和直流输出电能参数,并将信息上传给充放电控制单元,以控制输出的电压和电流。
其中,交流输入包括三相交流电的电压和电流,直流输出包括充放电连接单元的输出电压和电流。
双向AC/DC电能转化单元,与充放电控制单元和低压电源单元连接,用于实现双向交直流变换,实现充电和放电。
绝缘监测单元,与充放电控制单元和双向AC/DC电能转化单元连接,用于实现充放电过程的绝缘监测,绝缘监测单元内部集成有开关或继电器,能够根据充放电控制单元的指令开启或关闭,从而控制绝缘监测单元使能或关闭。
具体的,绝缘监测单元内部集成有开关或继电器,工控单元中的充放电电磁兼容测试控制模块(充放电EMC测试控制模块)传输指令至充放电控制单元,充放电控制单元根据指令控制绝缘监测单元内部集成的开关或继电器开启或关闭,从而控制绝缘监测单元使能或关闭。
进一步的,绝缘监测单元在正常充放电过程中保持开启状态,避免出现安全风险,在直流充电电磁兼容测试过程中可以保持关闭状态,避免对实验过程造成干扰。
开关单元,与充放电控制单元和绝缘监测单元连接,用于联通或者关断能量传输。
充放电连接单元,与充放电控制单元和开关单元连接,用于与电动汽车的充电接口相匹配,实现对电动汽车的充电和放电;充放电连接单元内置温度传感器,用于监控功率端子的温升。
示例性地,由于不同国家标准不同,因此充放电的接口也不相同,本实施例中的充放电连接单元可以更换不同标准的枪口以适配不同国家标准的汽车,实现充放电。
报文读取单元,与充放电连接单元和工控单元连接,用于读取并解析充放电过程中的通信报文,获取充放电过程的参数以及动力电池的状态量。
示例性地,充放电过程的参数以及动力电池的状态量可以包括如GB/T 27930标准中规定的充电电压测量值、充电电流测量值、最高动力蓄电池温度、中止荷电状态SOC、动力蓄电池单体最低电压、动力蓄电池单体最高电压等。
进一步的,对于符合中国标准的待测车辆,可以选用CAN盒作为报文读取单元,对于符合欧洲标准的待测车辆,可以选用Vector的VH5110作为报文读取单元。
无线通信单元,与充放电控制单元和云平台连接,用于实现充放电控制单元与云平台的通信。
温度采集单元,与充放电控制单元连接,用于实时采集充放电的环境温度工况。
工控单元,与充放电控制单元和云平台连接,用于实现充电和放电,并显示充放电的过程信息;用于实时采集、记录并分析充放电通信报文。
具体的,工控单元可以通过RS232(串行通信接口标准之一)或CAN等与充放电控制单元相连接。工控单元包括:充放电控制模块、充放电电磁兼容测试控制模块、充放电兼容性诊断模块以及动力电池状态评估模块。
图2是本发明实施例提供的充放电控制模块的结构示意图,参见图2,充放电控制模块,用于接收预设充放电电流值,对充电和放电进行控制,并对充放电信息进行显示。充放电控制模块包括:
充放电参数设置子模块,用于设置充放电的参数,包括充放电电流值、充放电截止SOC等;
充放电信息显示子模块,用于显示充放电过程中的参数,包括充放电电压、充放电电流、电池SOC、充放电连接单元中的功率端子温度等。
图3是本发明实施例提供的充放电电磁兼容测试控制模块的结构示意图,参见图3,充放电电磁兼容测试控制模块,用于实现充放电及充放电电流大小的控制,以及控制绝缘监测单元的使能或关闭,并对充放电信息进行显示。充放电电磁兼容测试控制模块包括:
试验参数设置子模块,用于根据试验要求设置充放电电流值;
功能控制子模块,用于根据试验要求关闭或使能绝缘监测单元;
充放电信息显示子模块,用于显示充放电过程中的参数。
图4是本发明实施例提供的充放电兼容性诊断模块的结构示意图,参见图4,充放电兼容性诊断模块;用于自动记录充放电过程中的通信报文,并根据通信报文给出兼容性诊断结果。充放电兼容性诊断模块包括:
充放电数据处理子模块,经由报文读取单元与充放电连接单元相连接,用于实时采集、记录并分析充放电通信报文;
兼容性分析子模块,用于分析充放电通信报文的时序、报文填充内容等是否存在问题,并开展充放电兼容性分析;
充放电信息显示子模块,用于显示充放电过程中的参数。
图5是本发明实施例提供的动力电池状态评估模块的结构示意图,参见图5,动力电池状态评估模块,用于自动记录动力电池的表征参数,并根据动力电池的表征参数进行动力电池状态分析。其中,动力电池的表征参数可以包括最高单体动力蓄电池电压及其组号、当前荷电状态SOC、最高动力蓄电池温度等。动力电池状态评估模块包括:
数据处理子模块,通过报文读取单元与充放电连接单元相连接,用于实时采集、记录并分析提取充放电通信报文中的动力电池的表征参数,以及温度采集单元实时采集的充放电的环境温度;
状态分析子模块,状态分析子模块内嵌动力电池状态分析模型和算法,根据数据处理子模块采集的数据,开展电池状态分析。
云平台,与无线通信单元和工控单元连接,用于获取充放电过程中的全部信息,以及获取充放电控制单元所获取的全部信息。
示例性地,也可以通过无线通信单元下发充放电控制指令和充放电EMC测试控制指令等,实现通过云端控制本地硬件功能。
本发明实施例还提供了一种电动汽车智能充放电测试方法,通过上述实施例所述的一种电动汽车智能充放电测试装置执行,具体包括:
充放电精确控制测试,具体包括如下步骤:
a1、通过工控单元中的充放电控制模块,输入预设充电电流值或预设放电电流值。
a2、充放电控制模块根据预设充电电流值或预设放电电流值以及保护策略确定实际下发电流值。
其中,保护策略为:根据预设充电电流值或预设放电电流值、动力电池充放电电流需求值、动力电池1C充放电电流值,选择其中的最小值作为实际下发电流值,即实际下发电流值=min(预设充电电流值或预设放电电流值,动力电池充放电电流需求值,动力电池1C充放电电流值)。C是用来表示电池充放电能力倍率。1C表示电池一小时完全放电时电流强度。例如,标称为2200mA·h的18650电池在1C强度下放电1小时放电完成,此时该放电电流为2200mA。
a3、充放电控制单元根据实际下发电流值发送至双向AC/DC电能转化单元,实现精确充放电。
充放电兼容性评估测试,具体包括如下步骤:
b1、向待测车辆插入充放电连接单元,对待测车辆进行充电或放电。
b2、通过工控单元中的充放电兼容性诊断模块自动记录充放电过程中的通信报文。
b3、将本次充放电过程中记录的通信报文与工控单元中内置的充放电兼容性数据库进行比对,得到兼容性诊断结果。
示例性地,兼容性诊断结果包括:
①判断待测车辆与充电桩之间的通信流程是否符合标准规定的通信协议,例如是否能够正确完成握手、认证和数据交换等过程。
②检查数据传输的准确性和稳定性,确保充放电过程中信息的正确交换。
动力电池状态评估测试,具体包括如下步骤:
c1、向待测车辆插入充放电连接单元。
具体的,将待测车辆行驶至智能充放电测试装置作业区内,插入充放电连接单元。
c2、通过工控单元中的动力电池状态评估模块记录充电或放电开始前的初始SOC值。
c3、根据待测车辆当前的SOC状态对待测车辆进行充电或放电预设时间,并记录充电或放电停止后的截止SOC值。
示例性地,预设时间通常设置为大于10分钟。
c4、计算动力电池健康状态,计算公式如下:
其中,SOH表示电池的健康状态,Q当前表示电池当前的SOC值,Q初始表示电池的初始SOC值,ΔSOC表示一次充电过程中SOC的变化量,即充电结束时的SOC值减去充电起始时的SOC值,C一次充电充入的电量表示一次充电过程中充入的电量,t表示充放电开始时间,t0表示充放电结束时间,I(t)表示在时间t的放电电流。
直流充电电磁兼容测试,具体包括如下步骤:
d1、通过工控单元中的充放电电磁兼容测试控制模块控制绝缘监测单元关闭。
具体的,EMC试验中充电桩本身的绝缘检测功能根据需要可以通过工控单元关闭绝缘监测模块来关闭,以免EMC暗室的滤波器会造成绝缘检测误报,导致充放电终止,无法开展后续EMC试验。
d2、通过工控单元中的充放电电磁兼容测试控制模块,输入预设充电电流值或预设放电电流值。
d3、充放电电磁兼容测试控制模块根据预设充电电流值或预设放电电流值以及保护策略确定实际下发电流值。
d4、充放电控制单元根据实际下发电流值发送至双向AC/DC电能转化单元,实现精确充放电,进行直流充电电磁兼容测试。
本发明通过工控单元、充放电控制单元以及绝缘监测单元的互相配合,实现了精确且安全的充放电控制,通过对充放电设置保护策略,确保实际充放电电流不会过大对电池造成损伤;实现了自动记录充放电过程中的通信报文,并与数据库进行比对,以评估车辆与充电桩之间的通信兼容性,可以判断通信流程是否符合标准规定,以及检查数据传输的准确性和稳定性;通过分析充放电通信报文中的相关参数评估动力电池的状态,提供了一种简便的估算动力电池健康状态的方法;实现了充放电电流的精确控制,能够满足未来EMC标准对于电流可调的要求,在EMC测试中,可以关闭充电桩的绝缘监测功能,避免因滤波器引起的误报,确保测试的顺利进行;
此外,通过云平台,能够实现对充放电过程的远程监控、数据分析和控制,提高管理和维护效率。
需要说明的是,本发明所用术语仅为了描述特定实施例,而非限制本申请范围。如本发明说明书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其它要素,或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
还需说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。

Claims (9)

1.一种电动汽车智能充放电测试装置,其特征在于,适用于充放电精确控制测试、充放电兼容性评估测试、动力电池状态评估测试以及直流充电电磁兼容测试项目;装置包括:充放电控制单元、低压电源单元、充放电计量单元、双向AC/DC电能转化单元、绝缘监测单元、开关单元、充放电连接单元、报文读取单元、无线通信单元、工控单元和云平台;
所述充放电控制单元,用于接收来自所述工控单元下发的指令,或接收来自所述云平台通过所述无线通信单元下发的指令;用于上传信息给所述工控单元,或通过所述无线通信单元上传信息给所述云平台;用于采集与所述充放电控制单元相连接的其他单元的信息并进行控制;
所述低压电源单元,与所述充放电控制单元连接,用于将交流电源的能量转化为所述充放电控制单元正常工作所需的低压直流能量;
所述充放电计量单元,与所述充放电控制单元连接,用于采集交流输入和直流输出电能参数,并将信息上传给所述充放电控制单元,以控制输出的电压和电流;
所述双向AC/DC电能转化单元,与所述充放电控制单元和所述低压电源单元连接,用于实现双向交直流变换,实现充电和放电;
所述绝缘监测单元,与所述充放电控制单元和所述双向AC/DC电能转化单元连接,用于实现充放电过程的绝缘监测,所述绝缘监测单元内部集成有开关或继电器,能够根据充放电控制单元的指令开启或关闭,从而控制所述绝缘监测单元使能或关闭;
所述开关单元,与所述充放电控制单元和所述绝缘监测单元连接,用于联通或者关断能量传输;
所述充放电连接单元,与所述充放电控制单元和所述开关单元连接,用于与电动汽车的充电接口相匹配,实现对电动汽车的充电和放电;所述充放电连接单元内置温度传感器,用于监控功率端子的温升;
所述报文读取单元,与所述充放电连接单元和所述工控单元连接,用于读取并解析充放电过程中的通信报文,获取充放电过程的参数以及动力电池的状态量;
所述无线通信单元,与所述充放电控制单元和所述云平台连接,用于实现充放电控制单元与云平台的通信;
所述工控单元,与所述充放电控制单元和所述云平台连接,用于实现充电和放电,并显示充放电的过程信息;用于实时采集、记录并分析充放电通信报文;
所述云平台,与所述无线通信单元和所述工控单元连接,用于获取充放电过程中的全部信息,以及获取充放电控制单元所获取的全部信息。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充放电测试装置,其特征在于,所述工控单元包括:充放电控制模块、充放电电磁兼容测试控制模块、充放电兼容性诊断模块以及动力电池状态评估模块;
所述充放电控制模块,用于接收预设充放电电流值,对充电和放电进行控制,并对充放电信息进行显示;
充放电电磁兼容测试控制模块,用于实现充放电及充放电电流大小的控制,以及控制绝缘监测单元的使能或关闭,并对充放电信息进行显示;
充放电兼容性诊断模块,用于自动记录充放电过程中的通信报文,并根据所述通信报文给出兼容性诊断结果;
动力电池状态评估模块,用于自动记录动力电池的表征参数,并根据所述动力电池的表征参数进行动力电池状态分析。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车智能充放电测试装置,其特征在于,所述充放电控制模块包括:
充放电参数设置子模块,用于设置充放电的参数,包括充放电电流值、充放电截止SOC;
充放电信息显示子模块,用于显示充放电过程中的参数,包括充放电电压、充放电电流、电池SOC、充放电连接单元中的功率端子温度。
4.根据权利要求3所述的一种电动汽车智能充放电测试装置,其特征在于,所述充放电电磁兼容测试控制模块包括:
试验参数设置子模块,用于根据试验要求设置充放电电流值;
功能控制子模块,用于根据试验要求关闭或使能所述绝缘监测单元;
充放电信息显示子模块,用于显示充放电过程中的参数。
5.根据权利要求4所述的一种电动汽车智能充放电测试装置,其特征在于,所述充放电兼容性诊断模块包括:
充放电数据处理子模块,经由所述报文读取单元与所述充放电连接单元相连接,用于实时采集、记录并分析充放电通信报文;
兼容性分析子模块,用于分析充放电通信报文的时序、报文填充内容是否存在问题,并开展充放电兼容性分析;
充放电信息显示子模块,用于显示充放电过程中的参数。
6.根据权利要求5所述的一种电动汽车智能充放电测试装置,其特征在于,所述动力电池状态评估模块包括:
数据处理子模块,通过所述报文读取单元与所述充放电连接单元相连接,用于实时采集、记录并分析提取所述充放电通信报文中的动力电池的表征参数,以及温度采集单元实时采集的充放电的环境温度;
状态分析子模块,所述状态分析子模块内嵌动力电池状态分析模型和算法,根据所述数据处理子模块采集的数据,开展电池状态分析。
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充放电测试装置,其特征在于,所述绝缘监测单元在正常充放电过程中保持开启状态,在直流充电电磁兼容测试过程中保持关闭状态。
8.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充放电测试装置,其特征在于,电动汽车智能充放电测试装置还包括:温度采集单元;
所述温度采集单元,与所述充放电控制单元连接,用于实时采集所述充放电的环境温度工况。
9.一种电动汽车智能充放电测试方法,通过上述权利要求1-8任一项所述的一种电动汽车智能充放电测试装置执行,其特征在于,具体包括:
充放电精确控制测试,具体包括如下步骤:
通过工控单元中的充放电控制模块,输入预设充电电流值或预设放电电流值;
充放电控制模块根据预设充电电流值或预设放电电流值以及保护策略确定实际下发电流值;其中,保护策略为:根据预设充电电流值或预设放电电流值、动力电池充放电电流需求值、动力电池1C充放电电流值,选择其中的最小值作为实际下发电流值;
充放电控制单元根据所述实际下发电流值发送至双向AC/DC电能转化单元,实现精确充放电;
充放电兼容性评估测试,具体包括如下步骤:
向待测车辆插入充放电连接单元,对待测车辆进行充电或放电;
通过工控单元中的充放电兼容性诊断模块自动记录充放电过程中的通信报文;
将本次充放电过程中记录的通信报文与工控单元中内置的充放电兼容性数据库进行比对,得到兼容性诊断结果;
动力电池状态评估测试,具体包括如下步骤:
向待测车辆插入充放电连接单元;
通过工控单元中的动力电池状态评估模块记录充电或放电开始前的初始SOC值;
根据所述待测车辆当前的SOC状态对待测车辆进行充电或放电预设时间,并记录充电或放电停止后的截止SOC值;
计算动力电池健康状态;
直流充电电磁兼容测试,具体包括如下步骤:
通过工控单元中的充放电电磁兼容测试控制模块控制绝缘监测单元关闭;
通过工控单元中的充放电电磁兼容测试控制模块,输入预设充电电流值或预设放电电流值;
充放电电磁兼容测试控制模块根据预设充电电流值或预设放电电流值以及保护策略确定实际下发电流值;
充放电控制单元根据所述实际下发电流值发送至双向AC/DC电能转化单元,实现精确充放电,进行直流充电电磁兼容测试。
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