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电动车充电器/充电桩测试方案

发布日期:2021-07-29  点击次数: 133  作者:固纬电子

PEL-5000C系列
超高功率直流电子负载
●最大功率可达192KW
●可自动执行OCP、OPP测试
●支持太阳能板MPPT测试
功率因数调整器(PFC)测试


电动车充电器/充电桩测试方案


  经过数年的发展,电动车技术已经相当普遍,现在电动车种类有油电混合车,插电式油电混合车,纯电动车,氢燃料电池车等。

  电池是电动车的能源来源,提供车辆行驶所需的动力,对电动车电池的充电分为交流电与直流电两种方式。

  交流充电的规格包含110V/12A、110V/16A;220V/12A、 220V/16A、220V/80A 等多种,交流充电的充电器置于电动车上,虽然充电时间较耗时,但电源来自电网相当方便。

  直流充电的规格包含600V/200A,(日本、美国) ,850V/200A (欧洲),750V/250A (中国大陆)。

  直流充电的充电器通常置于充电桩设备上,直流充电的充电电压高,充电电流大,可以提供快速充电,降低充电时间。

  固纬PEL-5000C 系列超高功率电子负载的功率从 5KW~180KW,电压可达1000V,有各种功率及电压的组合如下表所示,是专门为电动车充电器充电桩及电动车电池的测试所发展的高功率电子负载,已经获得日本,韩国许多车厂采用,其中1000V电子负载的PEL-5000C系列当1000V输入电压时,仍可满载功率操作。

  充电器对电动车上电池最常用的充电方法是定电流-定电压充电法(CC-CV),电池充电初期,先采用定电流源模式对电池充电,可将大部份放掉的电量快速补回,当电池电压达到峰值后便切换到定电压模式对电池充电,如图1所示:


电动车充电器充电桩的测试方法:



  电动车充电器或充电桩对电动车电池充电时,电动车电池对充电器是负载,在充电过程中,电池电压增加相当缓慢,为提升检测速度,测试电动车充电器时,使用电子负载来仿真电池的电压或阻抗就能够对充电器快速的测试验证。

  具体来说,最常使用电子负载的 CV 定电压模式就是仿真电池的端电压,或使用电子负载的 CR 定电阻模式就是仿真电池的阻抗。

  使用电子负载的 CV 定电压模式时,此时电子负载上的端电压就是电子负载 CV 设定值,改变设定 CV mode 的电压值就可以仿真电动车电池从完全放电,充电中,到充饱电的各种电池电压值。

  使用电子负载的 CR 定电阻模式时,此时电子负载上的端电压就是充电器充电电流与电子负载 CR 设定值得乘积,改变设定 CR mode 的电阻值就可以模拟电动车电池从完全放电,充电中,到充饱电的各种的电池阻抗值。

  以 CV 定电压电子负载模式为例,在低电池电压,充电中电池电压,与电池充饱时的高电压 三种情形下的充电电流可经由电子负载上的电流表读出,可以确认是否为定电流充电,电子负载上的电压表与功率瓦特表可以确认充电时的电压与瓦特值,再来将 CV 设定为电池充饱后的电压峰值来确认充电器由定电流(CC) 切换到定电压(CV) ,用电子负载的CV定电压模式远比用实际电池充电来测试充电器方便又快速太多了。


充电器的充电方法:


  实务上由于电动车充电器/充电桩与电动车电池规格各厂家都有相当差异,超高功率电子负载从 5KW~60KW,电压从 60V、600V、1000V 等多种组合,固纬的PEL-5000C 系列电子负载只要选用单部负载便可以对充电器或电池做完整测试验证,若单部负载功率不足使用时,可以使用2台或以上的负载并联使用

  PEL-5000C系列电子负载均内建过功率限制(Over Power Limit)回路来确保并联时能够顺畅地运作,过功率限制功能是当充电器的功率大于电子负载的最大功率时,电子负载会自动限制所消耗的输入功率在电子负载规格标示的最大功率附近,并持续满载工作,过功率限制功能可以让2台或2台以上并联测试时可以增加总负载功率非常方便。

  举例来说: 对一个 20KW 的充电器,可选用 24KW 的电子负载来测试,来满足充电器在特定的过电流、过功率等条件下,其输出功率可能超过 20KW,若仅使用 20KW 的电子负载,只能测试标示规格内的条件。

  如果在电子负载已经购买 20KW 的情形下,可以仅再购买 5KW 的电子负载与原先购买的 20KW 电子负载并联,在电子负载 CV(定电压)或 CR(定电阻)模式下都可以并联使用,这是因为固纬PEL-5000C系列电子负载配置了OPL 功能才能实现在 CV 或 CR 模式下并联使用,这项功能使得高功率负载的调度变的相当弹性。


图2 单台充电器连接单台负载



图3 单台充电器连接2台负载并联 


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