電動(dòng)汽車充電控制系統(tǒng)仿真測試平臺研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-17 13:06
隨著日益突出的能源和環(huán)境問題,國內(nèi)各大城市開始推廣電動(dòng)汽車為主的新能源汽車,配套的能源補(bǔ)給基礎(chǔ)設(shè)施也在大力推行。充電設(shè)備安全可靠運(yùn)行是電動(dòng)汽車能夠在日常生活中推廣使用的前提。歸根結(jié)底,充電設(shè)備使用中出現(xiàn)的問題大部分是生產(chǎn)廠家產(chǎn)品設(shè)計(jì)的缺陷和出廠測試的不完善導(dǎo)致的。充電設(shè)備的主要測試項(xiàng)目包括電氣特性、協(xié)議一致性、互操作性。除了一些電氣特性測試,如充電樁的接地電阻、內(nèi)部接線規(guī)范度、接觸器安全性等項(xiàng)目,其他的測試項(xiàng)目多是針對充電樁的控制系統(tǒng)對各類故障的處理機(jī)制,對用戶的各項(xiàng)操作是否響應(yīng)等,即對充電樁充電控制系統(tǒng)的測試。因此,開發(fā)一套以電動(dòng)汽車充電控制系統(tǒng)為測試對象的仿真測試平臺,對于提高充電設(shè)備廠家各階段的測試效率具有很重要的意義。所以本文研究并實(shí)現(xiàn)了一種電動(dòng)汽車充電控制系統(tǒng)仿真測試平臺。首先,通過對不同類型充電設(shè)備的功能組成和工作原理進(jìn)行分析,結(jié)合充電設(shè)備國家標(biāo)準(zhǔn),給出了一種通用充電控制系統(tǒng)仿真測試平臺的總體設(shè)計(jì)方案,對平臺的總體結(jié)構(gòu)、各部分之間的接口、上位機(jī)的軟件處理進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。接著,對下位機(jī)數(shù)據(jù)采集板的各個(gè)功能模塊,包括互操作性測試模塊、BMS模擬通信模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)模塊和整個(gè)數(shù)據(jù)通...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
充電站工作結(jié)構(gòu)示意圖
碩士學(xué)位論文電動(dòng)汽車充電控制系統(tǒng)仿真測試平臺研究3氣特性測試,如充電樁的接地電阻、內(nèi)部接線規(guī)范度、接觸器安全性等項(xiàng)目,其他的測試項(xiàng)目多是針對充電控制系統(tǒng)對各類故障的處理機(jī)制,對用戶的各項(xiàng)操作是否響應(yīng)等,即對充電控制系統(tǒng)主板和板載控制程序的測試。目前,國內(nèi)多家機(jī)構(gòu)都有研發(fā)充電樁整樁功能的測試系統(tǒng),對各廠家出品的充電樁進(jìn)行質(zhì)檢認(rèn)證,如圖1.3所示;然而輔助各生產(chǎn)廠家對充電控制系統(tǒng)在開發(fā)測試時(shí)期進(jìn)行試驗(yàn)的平臺還處于空白階段,廠家試驗(yàn)測試多是采用實(shí)際環(huán)境法[4],通過與實(shí)際的外部設(shè)備連接,對其特性進(jìn)行測試。這樣的方法有如下的弊端:(1)研發(fā)階段,充電樁各外設(shè)模塊與控制器之間的接線頻繁插拔,容易松動(dòng)出錯(cuò),試驗(yàn)效率低下;(2)研發(fā)階段,無法在測試過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控和判斷充電設(shè)備控制器的工況;(3)測試階段,無法快速進(jìn)行重復(fù)測試,客觀獲得測試結(jié)果;(4)各階段連接真實(shí)負(fù)載測試,測試的成本較高,且負(fù)載充放電需耗時(shí)。(5)整樁自動(dòng)測試系統(tǒng)雖然能對整樁性能進(jìn)行評估,但是無法定位到具體錯(cuò)誤原因,且由于時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本限制,廠家在修復(fù)某細(xì)節(jié)問題后并不能頻繁去質(zhì)檢機(jī)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證。圖1.3某機(jī)構(gòu)充電樁自動(dòng)測試系統(tǒng)所以,可以服務(wù)于充電設(shè)備完整生命周期的高效率低成本的測試方法對各廠家來說非常必要,研究與設(shè)計(jì)一套針對于充電控制系統(tǒng)的仿真測試平臺具有重要意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀充電樁測試的發(fā)展與現(xiàn)狀我國充電站目前配備的充電設(shè)施主要是直流充電設(shè)備和交流充電設(shè)備。電動(dòng)汽車通過交流充電接口與交流樁連接后,通過車載充電機(jī)進(jìn)行供電,車載充電機(jī)再給動(dòng)力蓄電池組供電;直流充電設(shè)備則與電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)通過電動(dòng)汽車直流充電接口進(jìn)行通信,直接對車輛動(dòng)力蓄電池組供電[5]。
1緒論碩士學(xué)位論文6擬測試環(huán)境的方法來實(shí)現(xiàn)對嵌入式軟件的自動(dòng)化測試。這種方法無需考慮到目標(biāo)環(huán)境,并且測試過程中不需要依賴硬件支持,虛擬環(huán)境均由軟件來模擬實(shí)現(xiàn)。從目前已有的嵌入式軟件測試仿真工具來看,一些嵌入式軟件產(chǎn)品通用測試仿真軟件已經(jīng)出現(xiàn)在各類業(yè)務(wù)場景中,如德國的TechS.A.T公司推出的航電設(shè)備開發(fā)仿真系統(tǒng)ADS-2系統(tǒng)如圖1.5所示、北京航空航天大學(xué)研發(fā)的通用嵌入式軟件測試環(huán)境GESTE系統(tǒng)如圖1.6等,都可以為嵌入式軟件提供一個(gè)虛擬的仿真測試環(huán)境。嵌入式軟件開發(fā)也會(huì)自帶一類測試工具,如GNUTools等,這些開源的嵌入式軟件仿真測試工具,用于模擬各種嵌入式軟件測試所需的虛擬機(jī)環(huán)境,極大地提高了嵌入式軟件測試的效率。圖1.5ADS-2仿真系統(tǒng)圖1.6GESTE嵌入式軟件測試系統(tǒng)本文在設(shè)計(jì)通用充電控制系統(tǒng)仿真測試平臺時(shí),從嵌入式軟件設(shè)計(jì)測試的方法出發(fā),設(shè)計(jì)出能支持單元測試、集成測試和系統(tǒng)測試的方案,實(shí)現(xiàn)充電控制系統(tǒng)測試工作的最大便捷和可靠化。1.3本文的主要工作本文主要設(shè)計(jì)具有通用性的電動(dòng)汽車充電控制系統(tǒng)測試平臺,按照國標(biāo)等行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)對充電控制系統(tǒng)進(jìn)行高效便捷的測試。對充電控制系統(tǒng)的測試項(xiàng)目主要包括互操作性和協(xié)議一致性等。本文所研究的通用模擬測試平臺的工作內(nèi)容主要分為以下幾個(gè)方面:分析各類充電設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成及其測試需求;模擬測試系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì);電動(dòng)汽車模擬設(shè)備的設(shè)計(jì)和虛擬樁的搭建;模擬測試系統(tǒng)上位機(jī)測試方案及軟件可信性評估的設(shè)計(jì)。具體內(nèi)容如圖1.7所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]簡析電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 朱德橋. 南方農(nóng)機(jī). 2018(21)
[2]基于CAN通信的電動(dòng)汽車BMS測試平臺設(shè)計(jì)[J]. 李頂根,唐曉峰,劉士杰. 電源技術(shù). 2018(10)
[3]電動(dòng)汽車充電設(shè)施檢測技術(shù)及故障分析[J]. 徐廣騰,杜科,張濤,周成龍. 供用電. 2018(10)
[4]有關(guān)電動(dòng)汽車充電樁的標(biāo)準(zhǔn)及要求[J]. 本刊編輯部. 電氣工程應(yīng)用. 2018(03)
[5]交流充電樁互操作性測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J]. 徐學(xué)釩,姜正德,徐帥,張靜,蔣林洳,程本立. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2018(22)
[6]直流充電樁互操作性測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J]. 周俊,萬偉江,丁霄寅,劉崗,李濤永,張?jiān)?程本立. 電工技術(shù). 2018(13)
[7]基于故障字典法的交流充電樁故障檢測[J]. 金勇,梁立新,劉廷章,邢琛. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2018(06)
[8]淺談充電樁的測試系統(tǒng)及相關(guān)研究[J]. 沈駿清. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2018(11)
[9]一種FPGA與PC通信方法及其應(yīng)用[J]. 許波,趙佳. 電子測量技術(shù). 2018(02)
[10]直流充電樁的基本工作原理及技術(shù)發(fā)展趨勢[J]. 張奇志. 電子產(chǎn)品世界. 2017(10)
碩士論文
[1]直流充電樁測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 周林.西南交通大學(xué) 2018
[2]電動(dòng)汽車直流充電樁自動(dòng)測試平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陶顯峰.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于SSM框架的智慧社區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊帆.武漢郵電科學(xué)研究院 2018
[4]基于可信的某嵌入式軟件自動(dòng)化測試平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 趙繁華.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于嵌入式Linux的農(nóng)民金融自助終端開發(fā)[D]. 尹瑞.山東大學(xué) 2015
[6]半實(shí)物仿真系統(tǒng)中軟件可靠性測試[D]. 王威.電子科技大學(xué) 2014
[7]基于STM32的電動(dòng)汽車交流充電樁的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 何圣權(quán).浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[8]基于ARM的服務(wù)機(jī)器人人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 裴鴻剛.暨南大學(xué) 2012
[9]基于Qt的SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)[D]. 熊道輝.西南交通大學(xué) 2011
[10]基于DL/T645的模擬電能表軟件的研究[D]. 王坤乾.華北電力大學(xué) 2011
本文編號:3288232
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
充電站工作結(jié)構(gòu)示意圖
碩士學(xué)位論文電動(dòng)汽車充電控制系統(tǒng)仿真測試平臺研究3氣特性測試,如充電樁的接地電阻、內(nèi)部接線規(guī)范度、接觸器安全性等項(xiàng)目,其他的測試項(xiàng)目多是針對充電控制系統(tǒng)對各類故障的處理機(jī)制,對用戶的各項(xiàng)操作是否響應(yīng)等,即對充電控制系統(tǒng)主板和板載控制程序的測試。目前,國內(nèi)多家機(jī)構(gòu)都有研發(fā)充電樁整樁功能的測試系統(tǒng),對各廠家出品的充電樁進(jìn)行質(zhì)檢認(rèn)證,如圖1.3所示;然而輔助各生產(chǎn)廠家對充電控制系統(tǒng)在開發(fā)測試時(shí)期進(jìn)行試驗(yàn)的平臺還處于空白階段,廠家試驗(yàn)測試多是采用實(shí)際環(huán)境法[4],通過與實(shí)際的外部設(shè)備連接,對其特性進(jìn)行測試。這樣的方法有如下的弊端:(1)研發(fā)階段,充電樁各外設(shè)模塊與控制器之間的接線頻繁插拔,容易松動(dòng)出錯(cuò),試驗(yàn)效率低下;(2)研發(fā)階段,無法在測試過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控和判斷充電設(shè)備控制器的工況;(3)測試階段,無法快速進(jìn)行重復(fù)測試,客觀獲得測試結(jié)果;(4)各階段連接真實(shí)負(fù)載測試,測試的成本較高,且負(fù)載充放電需耗時(shí)。(5)整樁自動(dòng)測試系統(tǒng)雖然能對整樁性能進(jìn)行評估,但是無法定位到具體錯(cuò)誤原因,且由于時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本限制,廠家在修復(fù)某細(xì)節(jié)問題后并不能頻繁去質(zhì)檢機(jī)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證。圖1.3某機(jī)構(gòu)充電樁自動(dòng)測試系統(tǒng)所以,可以服務(wù)于充電設(shè)備完整生命周期的高效率低成本的測試方法對各廠家來說非常必要,研究與設(shè)計(jì)一套針對于充電控制系統(tǒng)的仿真測試平臺具有重要意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀充電樁測試的發(fā)展與現(xiàn)狀我國充電站目前配備的充電設(shè)施主要是直流充電設(shè)備和交流充電設(shè)備。電動(dòng)汽車通過交流充電接口與交流樁連接后,通過車載充電機(jī)進(jìn)行供電,車載充電機(jī)再給動(dòng)力蓄電池組供電;直流充電設(shè)備則與電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)通過電動(dòng)汽車直流充電接口進(jìn)行通信,直接對車輛動(dòng)力蓄電池組供電[5]。
1緒論碩士學(xué)位論文6擬測試環(huán)境的方法來實(shí)現(xiàn)對嵌入式軟件的自動(dòng)化測試。這種方法無需考慮到目標(biāo)環(huán)境,并且測試過程中不需要依賴硬件支持,虛擬環(huán)境均由軟件來模擬實(shí)現(xiàn)。從目前已有的嵌入式軟件測試仿真工具來看,一些嵌入式軟件產(chǎn)品通用測試仿真軟件已經(jīng)出現(xiàn)在各類業(yè)務(wù)場景中,如德國的TechS.A.T公司推出的航電設(shè)備開發(fā)仿真系統(tǒng)ADS-2系統(tǒng)如圖1.5所示、北京航空航天大學(xué)研發(fā)的通用嵌入式軟件測試環(huán)境GESTE系統(tǒng)如圖1.6等,都可以為嵌入式軟件提供一個(gè)虛擬的仿真測試環(huán)境。嵌入式軟件開發(fā)也會(huì)自帶一類測試工具,如GNUTools等,這些開源的嵌入式軟件仿真測試工具,用于模擬各種嵌入式軟件測試所需的虛擬機(jī)環(huán)境,極大地提高了嵌入式軟件測試的效率。圖1.5ADS-2仿真系統(tǒng)圖1.6GESTE嵌入式軟件測試系統(tǒng)本文在設(shè)計(jì)通用充電控制系統(tǒng)仿真測試平臺時(shí),從嵌入式軟件設(shè)計(jì)測試的方法出發(fā),設(shè)計(jì)出能支持單元測試、集成測試和系統(tǒng)測試的方案,實(shí)現(xiàn)充電控制系統(tǒng)測試工作的最大便捷和可靠化。1.3本文的主要工作本文主要設(shè)計(jì)具有通用性的電動(dòng)汽車充電控制系統(tǒng)測試平臺,按照國標(biāo)等行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)對充電控制系統(tǒng)進(jìn)行高效便捷的測試。對充電控制系統(tǒng)的測試項(xiàng)目主要包括互操作性和協(xié)議一致性等。本文所研究的通用模擬測試平臺的工作內(nèi)容主要分為以下幾個(gè)方面:分析各類充電設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成及其測試需求;模擬測試系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì);電動(dòng)汽車模擬設(shè)備的設(shè)計(jì)和虛擬樁的搭建;模擬測試系統(tǒng)上位機(jī)測試方案及軟件可信性評估的設(shè)計(jì)。具體內(nèi)容如圖1.7所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]簡析電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 朱德橋. 南方農(nóng)機(jī). 2018(21)
[2]基于CAN通信的電動(dòng)汽車BMS測試平臺設(shè)計(jì)[J]. 李頂根,唐曉峰,劉士杰. 電源技術(shù). 2018(10)
[3]電動(dòng)汽車充電設(shè)施檢測技術(shù)及故障分析[J]. 徐廣騰,杜科,張濤,周成龍. 供用電. 2018(10)
[4]有關(guān)電動(dòng)汽車充電樁的標(biāo)準(zhǔn)及要求[J]. 本刊編輯部. 電氣工程應(yīng)用. 2018(03)
[5]交流充電樁互操作性測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J]. 徐學(xué)釩,姜正德,徐帥,張靜,蔣林洳,程本立. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2018(22)
[6]直流充電樁互操作性測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J]. 周俊,萬偉江,丁霄寅,劉崗,李濤永,張?jiān)?程本立. 電工技術(shù). 2018(13)
[7]基于故障字典法的交流充電樁故障檢測[J]. 金勇,梁立新,劉廷章,邢琛. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2018(06)
[8]淺談充電樁的測試系統(tǒng)及相關(guān)研究[J]. 沈駿清. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2018(11)
[9]一種FPGA與PC通信方法及其應(yīng)用[J]. 許波,趙佳. 電子測量技術(shù). 2018(02)
[10]直流充電樁的基本工作原理及技術(shù)發(fā)展趨勢[J]. 張奇志. 電子產(chǎn)品世界. 2017(10)
碩士論文
[1]直流充電樁測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 周林.西南交通大學(xué) 2018
[2]電動(dòng)汽車直流充電樁自動(dòng)測試平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陶顯峰.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于SSM框架的智慧社區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊帆.武漢郵電科學(xué)研究院 2018
[4]基于可信的某嵌入式軟件自動(dòng)化測試平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 趙繁華.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于嵌入式Linux的農(nóng)民金融自助終端開發(fā)[D]. 尹瑞.山東大學(xué) 2015
[6]半實(shí)物仿真系統(tǒng)中軟件可靠性測試[D]. 王威.電子科技大學(xué) 2014
[7]基于STM32的電動(dòng)汽車交流充電樁的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 何圣權(quán).浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[8]基于ARM的服務(wù)機(jī)器人人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 裴鴻剛.暨南大學(xué) 2012
[9]基于Qt的SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)[D]. 熊道輝.西南交通大學(xué) 2011
[10]基于DL/T645的模擬電能表軟件的研究[D]. 王坤乾.華北電力大學(xué) 2011
本文編號:3288232
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