一种便携式电动汽车充电桩计量检定测试仪的设计及应用
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电动汽车充电桩的智能管理系统设计随着电动汽车的普及和需求的增加,充电桩作为电动车辆充电的关键设备,也变得越来越重要。
为了更好地管理充电桩的使用和维护,设计一套智能化的管理系统显得尤为重要。
本文将探讨电动汽车充电桩的智能管理系统设计,从硬件和软件两方面进行分析和讨论。
一、硬件设计1. 充电桩选择在设计智能管理系统之前,我们需要先选择适合的充电桩。
充电桩的类型和功能决定了系统设计的方向,包括直流快充桩、交流慢充桩以及混合快慢充桩等。
根据实际需求和充电场景,选择符合标准、性能可靠、易于维护的充电桩是关键。
2. 通信模块充电桩的智能管理系统需要与后台服务器进行数据传输和通信。
因此,通信模块的选择至关重要。
可以考虑使用GPRS、3G/4G、以太网等通信方式,以满足不同网络环境下的通信需求。
同时,考虑采用双通道通信,确保数据的稳定传输和高效管理。
3. 监测设备为了实现对充电桩的监测和故障诊断,我们需要在充电桩上配备相应的监测设备。
包括电流传感器、电压传感器、温度传感器等。
这些设备可以实时监测充电桩的工作状态,及时提供故障报警和维护信息。
4. 安全控制由于充电桩牵涉到电能传输和高压电流,安全控制是设计智能管理系统时必不可少的一部分。
为了保证充电桩的安全性,可以采用安全锁信号、断电保护装置、过流保护装置等措施,确保充电过程的安全可靠。
二、软件设计1. 充电桩管理平台为了方便实现充电桩的管理和监控,设计一个充电桩管理平台是必要的。
该平台可以对充电桩进行远程监控、故障诊断、电量统计和充电订单管理等。
同时,为了方便用户使用,可以提供用户注册、在线支付和预约充电等功能。
2. 数据分析与预测通过对充电桩系统数据的收集和分析,可以提供更准确的充电需求预测,以优化充电桩的使用率和充电效率。
通过数据分析,可以了解用户的使用习惯、充电需求,从而优化充电策略和服务。
同时,还可以提供用户行为分析,为实现差异化服务和个性化推荐提供依据。
《电动汽车交流充电桩》计量检定规程编写说明一、任务来源《电动汽车交流充电桩》计量检定规程的编写任务,是根据山东省质量技术监督局“鲁质监量便字(2016)155号”批准立项,列入2016年工作计划。
批准由山东省计量科学研究院等单位负责起草工作。
二、规程起草的必要性山东省政府2016年出台《加快全省电动汽车充电基础设施建设的实施意见》,根据意见,今后山东新建住宅配建停车位应100%建设充电设施或预留建设安装条件;到2020年,山东将建成920座充电站、35万个充电桩。
充电桩用于贸易结算,关乎民生,是潜在的舆论焦点。
山东作为经济强省,大力发展清洁能源和电动汽车大环境下,计量部门对充电桩的量传应及早开展。
保证电动汽车用户充电交易的公平、公正,是电动汽车商业化运行的保证;将充电桩归为贸易结算类计量器具,建立一套量值传递体系进行计量检定是亟待解决的问题。
只有提供有效的计量保障,才能与充电基础设施建设形成良性互动,更好促进电动汽车产业健康快速发展。
电动汽车充电桩为贸易结算提供可靠量值的依据是检定规程,在当前没有国家检定规程的情况下,必须制定地方检定规程解决充电桩贸易结算技术依据问题。
三、规程的主要技术依据及原则GB/ T 18487.1-2015 《电动车辆传导充电系统第1部分:一般要求》GB/ T 18487.3-2001 《电动车辆传导充电系统电动车辆交流/直流充电桩(站)》NB/T33002-2010 电动汽车交流充电桩技术条件等等经过申报、专家论证,生产企业的试验测试以及山东计量院的技术文献查询、试验验证,于2016年7月向山东省质量技术监督局提交《电动汽车交流充电桩》报审稿。
四、规程起草工作过程和计划1.2016年5月成立《电动汽车交流充电桩》地方规程起草组,着手进行前期资料收集、技术方案确定、编写计划的制定工作。
2.2016年05月至2016年07月,调研、试验和起草工作。
根据电动汽车交流充电桩的实际使用情况,对电动汽车交流充电桩测试情况开展调研、分析;分析电动汽车交流充电桩检定技术要点、难点,选定编写规范的技术路线,确定全部计量指标性和现场检定方案并实施验证,尤其温度系数的验证。
汽车充电桩效率测试方法1.测量输入功率:首先,需要测量充电桩的输入功率。
这可以通过连接一个功率计来实现,该功率计可以监测充电桩从电网中消耗的功率。
通过记录一段时间内的功率消耗,可以计算出充电桩的平均输入功率。
2.测量输出功率:接下来,需要测量充电桩的输出功率。
这可以通过连接一辆电动车,并记录充电桩对车辆充电时所提供的功率来实现。
通过记录一段时间内的输出功率,可以计算出充电桩的平均输出功率。
3.计算转换效率:将充电桩的输出功率除以输入功率,可以得到充电桩的转换效率。
这个值通常以百分比表示,越高表示充电桩的效率越高。
4.测试负载能力:除了效率测试外,还需要测试充电桩的负载能力。
这可以通过连接一个高功率电器来测试,观察充电桩是否能够以最大功率输出,并保持稳定。
如果充电桩的负载能力较低,可能会导致充电速度变慢或无法满足车辆的需求。
5.测试充电时间:充电桩的充电时间也是一个重要的指标。
可以通过连接一辆电动车并记录充电的时间来测试。
根据车辆的电池容量和充电桩的输出功率,可以计算出充电时间,并与实际观察到的充电时间进行比较。
6.测试稳定性和安全性:除了效率和负载能力外,充电桩的稳定性和安全性也是需要测试的。
可以测试充电桩在长时间使用下的稳定性,以及在异常情况下(如过载或短路)的安全性。
总结起来,汽车充电桩的效率测试方法包括测量输入功率、测量输出功率、计算转换效率、测试负载能力、测试充电时间以及测试稳定性和安全性等。
这些测试可以帮助我们评估充电桩的性能,并确保其能够满足用户的需求。
同时,这些测试也可以帮助制造商改进产品设计,并提高充电桩的效率和可靠性。
汽车充电桩效率测试方法随着电动汽车的普及,汽车充电设施的效率成为了一个重要的问题。
充电桩的效率直接影响了电动汽车的充电速度和充电成本。
因此,对汽车充电桩效率进行测试和评估是必要的。
下面将介绍一些常用的汽车充电桩效率测试方法。
1.标定测试法标定测试法是一种广泛使用的汽车充电桩效率测试方法。
该方法通过在实验室中对充电桩进行标定,以确定充电桩在不同电压和电流下的效率。
首先,通过电压和电流传感器测量输入电压和电流,然后测量输出电压和电流,计算充电桩的功率损耗,并计算充电桩的效率。
2.功率平衡法功率平衡法是一种基于功率平衡原理的汽车充电桩效率测试方法。
该方法通过测量输入和输出功率来计算充电桩的效率。
首先,使用功率传感器测量输入功率和输出功率,然后计算充电桩的功率损耗,并计算充电桩的效率。
这种方法适用于对充电桩正在使用的情况下进行测试。
3.实际使用测试法实际使用测试法是一种在实际使用环境中对汽车充电桩效率进行测试的方法。
该方法通过使用电动汽车进行充电,并测量充电时间和充电量来评估充电桩的效率。
实际使用测试法能够提供更真实和准确的结果,因为它考虑了实际使用条件下充电桩的性能。
4.温升测试法温升测试法是一种对汽车充电桩效率进行动态测试的方法。
该方法通过在一定时间内对充电桩进行充电,并测量充电桩的温升来评估其效率。
温升测试法能够检测充电桩在长时间运行情况下的稳定性和效率。
5.性能模拟测试法性能模拟测试法是一种基于数学模型对汽车充电桩效率进行测试的方法。
该方法通过建立充电桩的数学模型,模拟充电桩的工作原理和性能,并进行效率计算和评估。
性能模拟测试法能够提供对充电桩效率的全面理解和分析。
总结:汽车充电桩效率的测试方法有标定测试法、功率平衡法、实际使用测试法、温升测试法和性能模拟测试法等。
这些方法可以单独或结合使用,以评估汽车充电桩的效率。
选择适合的测试方法取决于测试需求和测试条件。
通过进行有效的充电桩效率测试,可以提高充电桩的效率,降低充电成本,促进电动汽车的普及。
电动汽车充电桩现场检测方法分析摘要:随着大量电动汽车广泛进入人们生活,电动汽车充电桩作为电动汽车的主要充电设备,电动汽车充电桩的现场运维检测需求急剧增大,为解决目前现场检测服务能力不足的问题,在分析充电桩充电流程与现场检测需求的基础上,提供一种充电桩现场检测方法,能够对充电桩的整体性能进行检定,为电动汽车充电桩验收测试工作提供技术保障,方便对充电桩的日常维护,确保电动汽车能够在安全的环境下进行充电,保证用户及提供充电桩者的利益。
关键词:电动汽车、充电桩、检测方法1、电动汽车充电桩现场检测必要性充电桩是电动汽车运行的基本设施,做好对充电桩的现场检测能够有效提升充电桩整体的性能,对电动汽车的充电业务服务水平实现提高,这样就能够有效地推动电动汽车行业的发展。
同时由于充电桩直接关系到电动汽车动力的供应,其电流、电压和功率等都对电动汽车充电造成影响,做好对其现场的检测就能够为电动汽车正常充电提供保障,对电动汽车的正常使用具有积极意义。
2、电动汽车充电桩现场检测过程2.1配置现场检测平台为了确保检测现场工作环境的稳定性,在配置现场检测平台时,需要从实用性和便捷性的角度出发,检测平台主要由三部分组成:第一,功率模块,其主要有电池模拟负载和被试充电桩;第二,测试模块,主要有显示器、电能质量测试仪、检测系统、传感器;第三,评估模块,其主要有工控机、集成控制系统。
其中电池模拟负载装置主要由电阻负载、程控电子负载、馈能式负载,电阻负载主要包括远程控制和手动操作两种方式,其内部有多重电阻拓扑设计结构,负载装置阻值大小可以进行调节,其档位调节是当前市场常用的一种方法。
远程控制电子负载功率大、产品体积小,馈能式负载可以应用于直流充电机,其能量可以二次回收,将充电桩输出电能经过逆变器转化为电网电流。
检测系统主要通过测试序列,对被测试直流充电桩系统进行测试,从而比较实际输出电能和预测电能的不同,最终得出改进方案,这种检测方法可以降低充电桩在运行时的风险。
直流充电桩检定规程
直流充电桩的检定规程根据国家标准《电动汽车直流充电设施技术规范》(GB/T 20234.2-2011)进行制定。
下面是其中的
一些重要内容:
1. 设备检验:对充电设备的外观进行检查,包括设备是否完好、标识是否齐全、连接线是否安全、设备是否漏电等。
2. 安全性能测试:对充电设备的安全性能进行测试,包括输入电压范围、输出电流范围、过载保护功能等。
3. 测试设备:需要使用专用测试设备进行检定,包括电能表、示波器、电压表、电流表等。
4. 充电性能测试:对充电设备的充电性能进行测试,包括充电电流、充电时间、充电效率等。
5. 校准:对检定设备进行定期校准,确保测试结果的准确性和可靠性。
6. 记录和报告:对每次检定进行详细的记录,包括设备的型号、序列号、检定结果等,并生成检定报告。
以上仅为大致的检定规程,具体检定方法和要求还需要参考相关的标准和技术规范。
JJG1148-20xx电动汽车交流充电桩检定规程x中华人民共和国国家计量检定规程JJG 1148—20xx电动汽车交流充电桩AC Charging Spot for Electric Vehicles20xx-02-27 发布20xx-05-2720xx-02-27 发布家质量监督检验检疫总局发布JJG 1148—20xxJJG 1148—20xxJJG 1148—20xxJJG 1148—20xx5 JJG 1148—20xx5电动汽车交流充电桩检定规程Verification Regulation of AC Charging Spot for Electric Vehicles5 JJG 1148—20xx5归口单位:全国电磁计量技术委员会主要起草单位:中国计量科学研究院 fl深圳市计量质量检测研究院参加起草单位:中国电力科学研究院(国网计量中心)本规程委托全国电磁计量技术委员会负责解释本规程主要起草人:王磊(中国计量科学研究院)陈少辉(深圳市计量质量检测研究院)黄洪涛(中国计量科学研究院)参加起草人:卢文斌(深圳市计量质量检测研究院)刘丽娟(中国计量科学研究院)林繁涛[中国电力科学研究院(国网计量中心)]于海波[中国电力科学研究院(国网计量中心)]学兔兔 vwv bzf xw con学兔兔 vwv bzf xw conJJG 1148—20xx学兔兔 vwv bzf xw con学兔兔 vwv bzf xw conJJG 1148—20xxJJG 1148—20xxJJG 1148—20xxII目录TOC \o “1-5” \h \z 引言(ID)1 范围(1)2引用文件(1)术语(1 )3. 1 交流充电桩(1 )实负荷检定法(1)3.3虚负荷检定法(1)3.4最小付费变量(1)3-5工作误差(1 )测试输出(1 )常数(1 )标称电压(1 )概述(1 )5计量性能要求(2)工作误差(2)5.2示值误差(3)5.3付费金额误差(3)5.4 时钟示值误差(3)6通用技术要求(3)1 标志(3 )检测接口(3)常数(3)最小电能变量(3)充电桩的显示(3 )绝缘电阻(4)7计量器具控制(4)7.1首次检定、后续检定(4)检定条件(4)8检定项目(5)9检定方法(5)外观检査(5)绝缘电阻试验(5)9.3工作误差测定(5)9.4示值误差测定(7)9.5充电付费金额误差测定(8)9.6时钟示值误差测定(8)10检定结果处理和检定周期(8)检定结果的处理(8)检定周期(9)\o “Current Document” 附录A充电桩检定原始记录格式(10)\o “Current Document” 附录B 检定证书/检定结果通知书内页格式(第2页)(12)\o “Current Document” 附录C 检定证书/检定结果通知书检定结果页式样(第3页)(13)本规程依据JJF 1002-20xx《国家计量检定规程编写规则》编制。
电动汽车充电桩在强制检定过程中存在的问题王冠钧 刘娣 / 无锡市计量测试院0 引言根据已经开展充电桩强制检定工作的实际经验,结合检定规程和能源行业标准,对检定过程中遇到的相关问题进行总结和原因分析并提出了建议,期望对法定计量检定机构开展电动汽车充电桩的强制计量检定工作有所帮助。
本文所指的电动汽车充电桩包含电动汽车交流充电桩(以下简称交流充电桩)和电动汽车非车载充电机(电动汽车非车载充电机也叫电动汽车直流充电机)(以下简称直流充电机)。
1 充电桩强制检定工作开展现状全国电磁计量技术委员会自2014年组织专家开展计量检定规程的起草和国家标准的制修订工作,历时近5年时间才完成JJG 1148-2018和JJG 1149-2018。
一方面,目前全国绝大部分的地级计量检定机构还没有建立充电桩的社会公用计量标准,更谈不上大规模开展对电动汽车充电桩的强制检定。
另一方面,已经取得交流充电桩和直流充电机计量标准考核证书和社会公用计量标准证书的单位,其实际工作的开展还处于探索阶段。
原因主要为电动汽车充电桩行业目前还是一个快速发展的新兴行业,其依据的标准也随着技术的快速进步一直更新换代,从而导致依据不同年份的国家标准生产的电动汽车充电桩充斥市场,由此也产生了不同的计量技术问题,这也是目前开展强制检定工作的技术难点之一。
2 充电桩强制检定的技术难点电动汽车充电桩检定的技术难点在于充电桩生产所依据的标准不统一,依照不同年份的国家标准或者行业标准生产的电动汽车充电桩同时在市场上运行。
以工作中遇到的检定结果为不合格的某批次电动汽车充电桩为例,该批次直流充电机均为2016~2017年生产的产品,其参照的标准为NB/T 33001-2010,其计量功能要求直流充电机应具有对输出电能进行计量的功能,而对计量单元的安装位置无明确要求。
经过拆卸检查发现,该批次的直流充电机属于“前端”计量,即直流充电机本身的用电设备所产生的电能损耗费用会计算在结算金额中,导致这部分损耗支出最终由消费者承担。
充电桩cp电路检测方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述在新能源汽车时代的到来下,充电桩作为电动车辆的重要充电设备之一,起着至关重要的作用。
然而,由于长期使用和复杂的外界环境因素,充电桩中的充电电路可能会出现故障或损坏的情况。
因此,对充电桩的CP (充电枪)电路进行检测成为必要的步骤,以确保其正常运行和用户的安全。
本文将探讨充电桩CP电路检测的方法。
在这个过程中,我们将研究和分析充电桩CP电路的基本原理、组成以及常见的故障类型。
然后,我们将介绍一种有效的检测方法,用于检查CP电路的各个部分,并确定可能存在的问题。
最后,我们将讨论这种检测方法的优缺点,并对未来的研究方向提出建议。
通过本文,读者将了解到充电桩CP电路检测的重要性以及如何通过有效的方法进行检测。
这将有助于提高充电桩的可靠性和安全性,保障用户的充电需求。
同时,本文还将为相关领域的研究者和工程师提供一种有效的检测方法,为充电桩的维护和故障排除提供指导。
文章结构部分的内容可以如下所示:1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个子节。
在概述中,我们介绍了充电桩cp电路检测方法的背景和重要性,以及该方法在当前社会背景下的应用前景。
文章结构部分描述了本文的整体架构,明确了每个部分的内容和目标,便于读者理解文章的脉络。
目的部分说明了本文的研究目的和意义,以及预期的研究结果。
正文部分是本文的主体部分,包括第一要点、第二要点和第三要点三个子节。
在每个子节中,我们将详细介绍充电桩cp电路检测方法的相关理论、方法和实验结果。
第一要点将讨论充电桩cp电路检测方法的基本原理和设计思路。
第二要点将介绍该方法的具体实施步骤和关键技术,包括电路硬件设计和检测算法开发等方面。
第三要点将分析该方法的可行性和有效性,并对其在实际应用中的限制和改进方向进行探讨。
结论部分是对前文的总结和归纳,包括总结第一要点、总结第二要点和总结第三要点三个子节。
技术前沿2019.4 电力系统装备丨203Technology Frontier2019年第4期2019 No.4电力系统装备Electric Power System Equipment 2017年5月,贵州建立了“电动贵州”充电基础设施监管和运维服务信息化平台并正式上线运行,截止目前已有40余家企业接入平台,初步实现车、桩、网一体化,然而,充电桩整体计量单元检定还几乎处于空白,为进一步推进充电桩的整体计量单元作为电能计量贸易结算的社会公用器具,务必强制检定,设计和应用一种便携式电动汽车充电桩计量检定测试仪也是工作必然。
1 电动汽车充电桩基本结构当前国内外的充电桩的设计繁多,相关产品也多种多样。
但大致可以分为两种,一种是着重于一种智能电表开发的设计理念,交流充电桩在此种智能电表的配置下能够具有完整计费以及计量功能,并且能够做到智能化通信。
另一种则更注重于计费管理,通过在交流充电桩中加入一些带有特定功能的电能计量芯片,让电动汽车充电桩能够实现计费以及充电管理等功能。
一般充电桩基本结构包含5个子系统,充电桩主控制器、人机交互系统、功率变换子系统、电能计量单元、智能管理模块(图1)。
㐌Ԏ̻䒓䒳䔋图1 电动汽车充电桩系统结构2 电动汽车充电桩检定原理当前,针对直流电能表的计量检定方法主要分为两种,一种是利用瓦秒法,一种是标准表法。
两种方法的适用情况不同,检定原理也不相同。
2.1 瓦秒法瓦秒法作为一种目前常用检定技术,一般用于直流电能表的校验,此种检定方法被用于待测电能表检定计量时,功率是一个常数,在被测试的范围内不会变化,在给定的时间内,被测电能表会显示一个电能值,将其与电能度数相比较,进行相应的误差检测。
瓦秒法检定的关键在于定量时间,将一定时间内的电能计量用于检测误差。
按照此种方法,我们可以得知瓦秒法的数学模型如下δ=PtW i -Pt×100% (1)式中:δ为被检电能表的电能计量误差;W i 为被检电能表电能计量值;P 为测试功率;t 为计量累计时间。
2.2 标准表法电能表按照使用情况来分类,电能表分为普通使用性安装电能表以及校准用标准式电能表。
标准电能表作为一种校准工具,在设计的开始就注重于高精度以及高准确度,准确度等级高于普通电能表。
标准电能表的输出信号也与普通电能表信号不同,用于校准其他电能表时,标准电能表是通过输出两种高低频脉冲f H 和f L ,这个信号反应被测电能大小,而可以通过这两种脉冲信号来对其他标准表进行校准与检定计量。
标准表的脉冲常数定义:C 0=f H ×3600×1000(W ·s )U N I N(imp /kW ·h ) (2)标准表的额定输入与电表的转动速度成正比,与电表常数成反比。
根据公式计算出标准表的脉冲常数,根据标准表的电能计算,可以将待测表的数据与标准表的电能进行比较,得到检定结果。
标准表的算定高频脉冲数按下式计算m 0=C 0·NC x(3)式中:C x 为被检电能表的脉冲常数(P L /kW ·h);C 0为标准电能表的脉冲常数(P H /kW ·h);N 为预置被检表输出低频脉冲数。
[摘 要]随着全球能源危机和环境危机的不断加剧,新能源汽车备受青睐,我国政府也积极推进新电动汽车的应用与发展,充电站(桩)作为发展电动汽车所必要的基础设施也顺势而上,充电桩建设举足轻重,其计量准确性也必将受到电力企业以及用户重视,充电桩计量单元是否准确可靠直接关系到用户和电力企业的切身利益,其整体计量单元作为一种用于电能计量贸易结算的社会公用器具,充电桩的整体计量强制检定也势在必行。
而投运和日常的检定必定需要一种便携式计量检定测试仪,本文设计该测试仪应运而生,逐步运用到实际工作中。
[关键词]充电桩;便携式;计量检定;测试仪;设计;应用[中图分类号]TM933.4 [文献标志码]B [文章编号]1001–523X (2019)04–0203–02A Portable Electric Vehicle Charging Pile MeasurementVerification Tester Design And ApplicationRan Lu-yao[Abstract ]With the global energy crisis and environmental crisis intensifying, new energy vehicles are favored. The Chinese government is also actively promoting the application and development of new electric vehicles. The charging station (pile) is also the infrastructure necessary for the development of electric vehicles. On the other hand, the construction of charging piles is very important, and its measurement accuracy will also be valued by power companies and users. Whether the charging pile measuring unit is accurate and reliable is directly related to the immediate interests of users and power companies, and its overall metering unit is used as a kind of electric energy. It is imperative to measure the overall measurement of charging piles for social public utilities that measure trade settlement. The commissioning and daily verification must require a portable metrological verification tester. This tester was designed to emerge as the times require and gradually applied to the actual work.[Keywords ]charging pile; portable; metrological verification; tester; design; application 一种便携式电动汽车充电桩计量检定测试仪的设计及应用冉璐瑶(贵州电网公司计量中心,贵州贵阳 550003)技术前沿204丨电力系统装备 2019.4Technology Frontier2019年第4期2019 No.4电力系统装备Electric Power System Equipment则被检表的电能计量误差为δ=mm 0-m×100% (4)此种检定方法的检定原理其实是一种比较法。
通过对两种表的比较对待测表进行检定。
与瓦秒法相比,标准电能表检定时对外在设备的要求较低,检定的精确度主要依靠标准表的精确度,对功率、时间等要求都不高。
本文设计检定原理将采用标准表法。
3 设计电动汽车充电桩计量检定测试仪装置3.1 测试仪硬件构成本文设计的计量检定测试仪主要由供电电源、主控制器、标准表和PC 上位机/触摸屏四大部分组成。
⩢䉌䒪 䒓图2 充电桩自动测试仪系统组成图3.2 系统软件构成系统的软件系统总共分为5层:应用层、接口封装层、CL_BSP 驱动层、STM32官方库函数层,操作系统层。
应用层:分多个任务模块包含大彩屏通信任务、PC 通信任务、CAN 通信任务、连接信号点检测任务、绝缘监测任务、系统状态灯等任务;接口封装层:该层包含的是连接CL_BSP 层和应用层之间的桥梁。
CL_BSP 驱动层:该层是基于上两层所做的二次封装,为应用层提供相关硬件接口封装,包括LED 驱动封装接口、按键接口、脉冲捕获接口、定时器接口、串口、SPI 、ADC 、PWM ;STM32官方库函数层:该层主要存放的是STM32官方提供的库函数文件;操作系统层:该层全部放置FreeRTOS 操作系统代码。
4 测试仪设计所思考的几项关键技术4.1 PWM 斩波技术本测试仪为实现充电机实际充电过程的真实模拟,电子负载必须连续可调,参数可任意设置。
但是模拟负载实际上为固定值,为解决上述问题,设计中采用PWM 斩波的方式将连续功率输出变成间断式的功率输出。
从而实现控制电路运行需求的电源电压、电流、负载电阻、负载功率的连续可调。
4.2 数字环路技术充电机在给电动汽车充电的过程中,存在CC (恒流)、CV (恒压)等模式。
如果采用传统硬件控制方式,实现电路负载,调试困难,且多模块级联不容易均流。
直流负载模式运行时,负载接收外部指令,采用DSP 数字控制器对负载运行状态与运行需求进行快速运行,并调整输出控制量实现运行的电力参数稳定准确;交流负载模式运行时,负载接收外部指令,采用DSP 数字控制器对充电桩或电网输入电压进行快速锁相,建立瞬时负载控制量,并对负载接入量进行快速精准控制。
4.3 直流大电流采样技术本研究采用多绕组直流互感器设计,解决了宽范围直流大电流的精确采样问题,本测试仪设计采用直流传感器作为电流采样器件,用于实现大电流的高精度计量,同时配合电阻采样的方式,实现大电流采样与小电流采样间的切换。
4.4 FIR 、IIR 数字滤波技术目前的相关软件和硬件的频率测量法都会导致频率测量错误,因为在过零点附近密集分布多个过零点,干扰信号淹没了真实信号的过零点,从而导致过零点检测错误。
使用FIR 、IIR 数字滤波器可以从复杂无序的信号中找到真实的基波信号,从而准确测量出信号频率。
4.5 FFT (Fast Fourier Transformation )谐波分析法即离散傅氏变换(DFT )的快速算法,可以将一个信号变换到频域。
因为有些信号在时域上是很难看出什么特征的,但是如果变换到频域之后,就很容易看出特征了。
FFT 作为离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性,对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的,可以将一个信号的频谱提取出来,用于频谱分析。
5 测试仪功能及运用本测试仪设计小体积,携带方便;采用触摸屏,方便观察测试过程和测试结果;接口完全符合GB/T20234.2-2015标准需求;充电接口的模拟符合电动汽车传导充电互操作性测试规范要求,可以进行交流充电机的互操作性测试;测试负载可选择电动汽车或者电子负载;电流测试回路无继电器触点,发热小,过载能力强;采用先进的采样和录波技术,可抓取充电接口控制引导线的变化波形充电过程中电压电流变化波形;0.05级精度交流测量,可采集充电机的电能脉冲,计算工作误差;按照国家计量检定规程,自动完成标准规定负载点的检定过程。