近年來,新能源電動汽車得到大力推廣。作為充電汽車的基本配套設施,充電樁產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。然而,市面上的直流充電樁普遍存在協(xié)議不規(guī)范、充電不匹配等問題,導致無法正常充電,甚至發(fā)生充電安全事故。對此,國家相關(guān)部門出臺了嚴格的標準,要求對直流充電樁的通信協(xié)議一致性和互操作性進行強制檢測,項目內(nèi)容達97項,且測試邏輯復雜。因此,如何快速準確地完成直流充電樁測試成為一大難題。傳統(tǒng)的人工檢測方式效率低,且主觀誤差大,無法滿足新標準的測試要求。因此,本文提出了一種便攜式直流充電樁自動測試系統(tǒng),替代人工檢測方式,解決直流充電樁通信協(xié)議一致性和互操作性的測試問題。并且,此系統(tǒng)適用于不同測試場合,能夠?qū)Υ笈康闹绷鞒潆姌对O備進行快速準確的測試。首先,本文研究直流充電樁測試的相關(guān)國家標準,明確了97條測試項目內(nèi)容和指標。從理論上研究直流充電樁與充電汽車的充電原理,結(jié)合測試項目需求,提出了便攜式直流充電樁自動測試系統(tǒng)總體方案。其次,本文以電動汽車與充電樁的電路結(jié)構(gòu)為基礎,搭建硬件測試平臺,模擬電動汽車與充電樁的充電過程,創(chuàng)建測試項目要求的測試條件。此外,根據(jù)測試場合多樣性特點,本系統(tǒng)設計了便攜式機箱結(jié)構(gòu),適用于多... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

充電樁測試系統(tǒng)產(chǎn)品實物圖

電子科技大學碩士學位論文263.2.3多功能充電接口模擬電路實現(xiàn)為了方便安裝和測試，多功能充電接口模擬電路獨立封裝，對外預留連接端口。在實際測試過程中，電路中繼電器模塊需要進行頻繁切換，實現(xiàn)多個繼電器快速精確控制。因此，電路主控采用嵌入式設計中應用廣泛的STM32系列控制器，配備了豐富接口資源，具有高性能、低功耗以及低成本的優(yōu)勢。如圖3-5所示，STM32控制器的GPIO端口利用高低電平輸出，控制8個繼電器模塊的通斷狀態(tài)�？刂破髋c工控機通過串口建立通信，接收控制指令，實現(xiàn)繼電器模塊通斷控制�？刂茖б娐分�，直流充電線DC+、DC-需要通過大電流、大電壓。接觸器K1、K2選用松下AEV19024接觸器，觸電容量300A，額定電壓1000V。其它線路是控制線或通信線，承載功率小，因此選用小功率貼片式繼電器進通斷控制。STM32系列控制器GPIO.0GPIO.1GPIO.2GPIO.7驅(qū)動電路接觸器K1、K2繼電器組K3K8工控機RS232串口圖3-5STM32控制器端口連接示意圖貼片式繼電器工作電壓為5V，直接通過STM32的GPIO端口輸出控制。AEV19024接觸器工作電壓為24V，GPIO端口驅(qū)動能力不足，因此通過驅(qū)動電路間接實現(xiàn)接觸器K1、K2的通斷控制。AEV19024接觸器及驅(qū)動電路如圖3-6所示。（a）（b）圖3-6AEV19024接觸器及驅(qū)動電路圖。（a）AEV19024接觸器；（b）驅(qū)動電路Relay_ControlRelay+Relay-VCC_24VD1D2

第三章系統(tǒng)硬件平臺設計與實現(xiàn)35采集模塊主要器件選型及參數(shù)指標如下：（1）多通道高精度采集卡選用北京中泰聯(lián)創(chuàng)的EM9108C系列采集卡，可實現(xiàn)高精度8路通道并行采集，各通道輸入范圍±10V，測量精度達到±0.05%，分辨率24位，采樣率為256kHz，并且支持以太網(wǎng)和串口兩種通信方式，滿足信號采集和系統(tǒng)集成的需求。（2）電路衰減電路結(jié)構(gòu)相對簡單，采用多個高精度電阻串聯(lián)分壓獲得不同檔位的轉(zhuǎn)換比，溫漂為25ppm，可以將控制導引電壓0~12V按2:1比例的線性衰減到0~6V范圍內(nèi)。（3）高精度電流傳感器選用丹麥Danisense公司的DS300UB-10V零磁通電流傳感器，最大測量電流達到330A，線性度誤差為27ppm，精度為±0.01%，轉(zhuǎn)換比為10V/300A，將0~300A范圍內(nèi)充電電流信號轉(zhuǎn)換為0~10V標準直流電壓信號。（4）電壓隔離變送器選用寧波億思達傳感器公司的NB-DV1B0-B3MB系列單路直流電壓隔離變送器，通過隔離器件對被測直流電壓信號進行隔離，精度±0.2%，最大輸入電壓1000V，轉(zhuǎn)換比為1/100，將1000V的充電電壓信號轉(zhuǎn)換為0~10V標準直流電壓信號。原始測試信號經(jīng)過多級采集和轉(zhuǎn)換處理，經(jīng)工控機采集還原后，存在較大的線性誤差。經(jīng)過標準源校準，充電電流采集精度為0.5%，充電電壓采集精度為0.2%，控制導引電壓采集精度為0.5%，達到國家標準要求的測試精度。3.6便攜式機箱結(jié)構(gòu)設計為了盡可能減少機箱體積，整機內(nèi)部采用模塊化設計，強弱電區(qū)域相互隔離，線束規(guī)整，背板上固定工控機及操作觸摸屏，正面殼體布局充電槍座、信號采樣端口、用戶操作臺等部件，整機內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-14（a）和（b）所示。（a）（b）圖3-14機箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。（a）內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；（b）內(nèi)部結(jié)構(gòu)正視圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]電動汽車直流充電樁的自動測試系統(tǒng)[J]. 馬華平.  集成電路應用. 2020(01)
[2]大數(shù)據(jù)在智能充電樁網(wǎng)絡系統(tǒng)中的應用[J]. 華廣勝.  電工技術(shù). 2019(24)
[3]電動汽車傳導充電安全性影響因素分析[J]. 田翔,蔡英鳳,徐梟,韓彬,毛安平.  中國汽車. 2019(12)
[4]電動汽車直流充電樁互操作性檢測系統(tǒng)設計[J]. 陸春光,徐韜,袁健,楊思潔,阮志峰,杜建銘.  電工電氣. 2019(12)
[5]直流充電樁通信一致性測試系統(tǒng)設計[J]. 郭昊,李小鵬,徐征,李藝超,王春暉.  汽車實用技術(shù). 2019(21)
[6]充電樁檢測試驗臺方案設計[J]. 葛亮,白國軍,林菁,程浩.  計量與測試技術(shù). 2019(10)
[7]新能源電動汽車充電技術(shù)與應用淺析[J]. 刁力鵬,張亮,曾雁鴻.  電器工業(yè). 2019(10)
[8]電動汽車用傳導式充電系統(tǒng)互聯(lián)互通的研究[J]. 吳詩宇,尹瀟.  汽車電器. 2019(09)
[9]充電樁市場前景可期研究[J]. 李曌.  商訊. 2019(26)
[10]電動汽車直流充電樁自動測試系統(tǒng)設計和應用[J]. 王斌,李航.  電子世界. 2019(17)

碩士論文
[1]電動汽車直流充電樁自動測試平臺的設計與實現(xiàn)[D]. 陶顯峰.電子科技大學 2018
[2]電動汽車充電接口智能保護裝置設計和測試方法研究[D]. 吳昊.吉林大學 2017
[3]基于Modbus的嵌入式數(shù)據(jù)采集裝置研制[D]. 施幕開.北京化工大學 2013
[4]基于Modbus現(xiàn)場總線技術(shù)的智能配電系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 張偉.南京郵電大學 2012
[5]Modbus通信協(xié)議的研究與實現(xiàn)[D]. 許波.安徽大學 2010
[6]嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite的安全性研究[D]. 劉琳.昆明理工大學 2010



本文編號：3358443