一种电动汽车直流充电接口测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了属于电动汽车充电设施应用技术领域的一种电动汽车直流充电接口测试系统及测试方法，该测试系统包括测试系统插座和插头、模式切换电路、CAN测试单元，左右常开继电器组(k1‑k19)、采集控制板和上位机构成；在保证待测非车载充电机车辆插头和待测电动汽车车辆插座连接完好的情况下，能够逐个触头判断待测非车载充电机车辆插头和待测电动汽车车辆插座各触头是否连接正常、内部电路是否处于正常状态，对充电接口通信性能综合评价。本方法对电动汽车直流充电接口故障进行分析、预警，将大大降低电动汽车充电日常运行维护以及充电设施施工验收中的工作量，有利于电动汽车的大规模推广应用。

Electric vehicle DC charging interface testing system and testing method

The present invention belongs to the technical field of electric vehicle charging facilities of the application of a DC electric vehicle charging interface test system and test method, the test system includes the test system of socket and plug, mode switch, CAN test unit, or normally open relay group (K1 K19), acquisition and control board and PC in the form; ensure non car charging vehicles and electric vehicles vehicle test plug socket connection well under the circumstances to be measured, can be measured by the contact judgment of non car charging vehicle and electric vehicle vehicle test plug socket contact is connected properly, the internal circuit is in normal state, the charging interface communication performance evaluation. In this method, charging interface for electric vehicle DC fault warning, will greatly reduce the daily operation and maintenance and charging facilities construction acceptance work of electric vehicle charging, is conducive to large-scale application of electric vehicle.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属电动汽车充电设施应用
，特别涉及一种电动汽车直流充电接口测试系统及测试方法。
技术介绍
国家质检总局、国家标准委联合国家能源局、工信部、科技部等部门发布了新修订的电动汽车充电接口及通信协议等5项国家标准，并于2016年1月1日正式执行，包括：1.GB 18487.1‐2015《电动汽车传导充电系统—第1部分：通用要求》；2.GB 20234.1‐2015《电动汽车传导充电用连接装置—第1部分：通用要求》；3.GB 20234.2‐2015《电动汽车传导充电用连接装置—第2部分：交流充电接口》；4.GB 20234.3‐2015《电动汽车传导充电用连接装置—第3部分：直流充电接口》；5.GB 27930‐2015《电动汽车非车载传导式—充电机与电池管理系统之间的通信协议》。新国标的推广实施，将有效了解决充电桩的兼容性和安全性问题，推进车与桩的同步匹配发展。随着电动汽车充电设施大规模的建设和应用，电动汽车传导充电连接装置的充电接口连接问题将会日益突出，主要体现为：1.充电设施施工完成后验收时需要对充电桩进行基本的连接测试以及通信测试；2.电动汽车日常充电过程中，如果出现充电异常，如何判断是充电桩侧的问题还是电动汽车侧的问题。若能在保证待测非车载充电机车辆插头(充电枪)和待测电动汽车车辆插座完好(不破拆)的情况下解决以上两个问题，对电动汽车直流充电接口故障进行分析、预警，将大大降低电动汽车充电日常维护以及充电设施施工验收中的工作量，有利于电动汽车的大规模推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种电动汽车直流充电接口测试系统及测试方法，其特征在于，该电动汽车直流充电接口测试系统包括系统插座、系统插头、模式切换电路、第一CAN测试单元1、第二CAN测试单元2、左常开继电器组(k1‐k9)、右常开继电器组(k10‐k18)、采集控制板和上位机构成；开关逻辑控制模块和模式切换电路连接；所述采集控制板包括开关逻辑控制模块、采样电阻R1‐R17、采样点AD1‐AD14、常开开关S1‐S4和直流电压源U1‐U5；其中R3和R17为高精度数字电位器；该采集控制板设置有引脚①‐并和左右常开继电器组的k1‐k18对应连接；其中R3和R17为高精度数字电位器，R1＝R2＝R3＝20kΩ，R15＝R16＝R17＝20kΩ，R4‐‐R14各为1kΩ，U1‐U5均为12V；所述上位机由虚拟BMS(电池管理系统)模块、虚拟非车载充电机通信模块、数据采集模块和数据分析处理模块构成，其中，虚拟BMS模块和左常开继电器组的k4、k5连接；虚拟非车载充电机通信模块和右常开继电器组的k14、k15连接；数据采集模块和数据分析处理模块连接；数据分析处理模块分别连接第一CAN测试单元1和第二CAN测试单元2。所述测试系统插座及对应的非车载充电机车辆插头和测试系统插头及对应的电动汽车车辆插座具有相同的9个触头，9个触头从上至下依次为直流电源正(DC+)、直流电源负(DC-)、保护接地(PE)、充电通信CAN_H(S+)和充电通信CAN_L(S-)、第一充电连接确认(CC1)、第二充电连接确认(CC2)、低压辅助电源正(A+)、低压辅助电源负(A-)。所述测试模式切换电路具有左右两组切换引脚，左边9个引脚同左常开继电器组的k1‐k9一起对应连接到测试系统插座的9个触头；右边9个引脚同右常开继电器组的k18‐k10一起对应连接到测试系统插头的9个触头。所述采集控制板设置有引脚①‐采样电阻R1、R2、R3串联连接在引脚①和引脚②之间，开关S1一端接地，另一端接采样电阻R1和R2的公共连接点，开关S2一端接地，另一端接采样电阻R2和R3的公共连接点；采样电阻R4、R5和直流电压源U1串联后连接在引脚③和地之间；采样电阻R6一端接地，另一端接引脚⑥；采样电阻R7和直流电压源U2串联后连接在引脚⑦和地之间；采样电阻R8、R9串联连接后连接在引脚⑧和地之间；引脚⑨与地相连接；引脚⑩与地相连接；引脚经开关S3和采样电阻R10的并联结构与直流电压源U3串联后接地；引脚经采样电阻R12与直流电压源U4接地；采样电阻R13、R14和直流电压源U5串联后连接在引脚和地之间；采样电阻R15、R16、R17串联连接在引脚和引脚之间，开关S4一端接地，另一端接采样电阻R15和R17的公共连接点，开关S5一端接地，另一端接采样电阻R16和R17的公共连接点。所述电动汽车直流充电接口测试方法的具体步骤如下：1)根据待测非车载充电机参数：额定输出电压、额定输出电流：及待测电动汽车动力电池组参数：额定电压、电池容量、峰值功率；由上位机对电动汽车直流充电接口测试系统进行测试参数配置：待测非车载充电机额定输出电压和待测电动汽车动力电池组电压等级；并断开模式切换电路，进入准备测试阶段；2)闭合左常开继电器组的k3，采集AD2点电位，如果AD2点电位为6V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座的保护接地(PE)连接正常；如果AD2点电位为12V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座保护接地(PE)连接不正常，测试完成后断开左常开继电器组的k3；3)闭合左常开继电器组的k6，采集AD5点电位，如果AD5点电位为4V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座第一充电连接确认(CC1)连接正常；如果AD5点电位为0V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座的第一充电连接确认(CC1)连接不正常，测试完成后保持左常开继电器组的k6闭合；4)闭合左常开继电器组的k8和k9，采集AD7点电位，如果AD7点电位为6V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座低压辅助电源正(A+)和低压辅助电源负(A-)连接正常；如果AD5点电位为0V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座低压辅助电源正(A+)和低压辅助电源负(A-)连接不正常，测试完成后断开左常开继电器组的k8和k9；5)闭合左常开继电器组的k7，采集AD6点电位，如果AD6点电位为6V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座第二充电连接确认(CC2)连接正常；如果AD2点电位为12V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座第二充电连接确认(CC2)连接不正常，测试完成后断开左常开继电器组的k7；6)闭合左常开继电器组的k4和k5，由虚拟BMS模块周期发送通信握手报文，与待测非车载充电机控制器完成通信握手后，虚拟BMS模块将模拟电动汽车BMS的充电需求通信报文发送给待测非车载充电机控制器，通过第一CAN测试单元1监听CAN总线上的通信报文，进而由数据分析处理模块评价通信报文一致性和实时性，同时通过采样点AD3和AD4点电位判定其是否符合对地电位小于25V，AD3和AD4间电位小于0.5V的要求，测试完成后保持左常开继电器组的k4和k5闭合；其中，非车载充电机控制器为GB 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统—第1部分：通用要求》规定中图B.1所示非车载充电机固有部件；7)闭合左常开继电器组的k1和k2，采集AD4点电位，如果AD4点电位为非零值，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座的直流电源正(DC+)和直流电源负(DC-)连接正常；如果AD2点电位为0V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车直流充电接口测试系统，其特征在于，该电动汽车直流充电接口测试系统包括测试系统插座、测试系统插头、模式切换电路、第一CAN测试单元1、第二CAN测试单元2、左常开继电器组(k1‑k9)、右常开继电器组(k10‑k18)、采集控制板和上位机构成；开关逻辑控制模块和模式切换电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车直流充电接口测试系统，其特征在于，该电动汽车直流充电接口测试系统包括测试系统插座、测试系统插头、模式切换电路、第一CAN测试单元1、第二CAN测试单元2、左常开继电器组(k1-k9)、右常开继电器组(k10-k18)、采集控制板和上位机构成；开关逻辑控制模块和模式切换电路连接。2.根据权利要求1所述电动汽车直流充电接口测试系统，其特征在于，所述采集控制板包括开关逻辑控制模块、采样电阻R1-R17、采样点AD1-AD14、常开开关S1-S4和直流电压源U1-U5；其中R3和R17为高精度数字电位器；该采集控制板设置有引脚①-)，并和左右常开继电器组(k1-k18)对应连接；其中R3和R17为高精度数字电位器，R1＝R2＝R3＝20kΩ，R15＝R16＝R17＝20kΩ，R4--R14各为1kΩ，U1-U5均为12V。3.根据权利要求1所述电动汽车直流充电接口测试系统，其特征在于，所述上位机由虚拟BMS模块、虚拟非车载充电机通信模块、数据采集模块和数据分析处理模块构成，其中，虚拟BMS模块和左常开继电器组的k4、k5连接；虚拟非车载充电机通信模块和右常开继电器组的k14、k15连接；数据采集模块和数据分析处理模块连接；数据分析处理模块分别连接第一CAN测试单元1和第二CAN测试单元2。4.根据权利要求1所述电动汽车直流充电接口测试系统，其特征在于，所述测试系统插座及对应的非车载充电机车辆插头和测试系统插头及对应的电动汽车车辆插座具有相同的9个触头，9个触头从上至下依次为直流电源正(DC+)、直流电源负(DC-)、保护接地(PE)、充电通信CAN_H(S+)和充电通信CAN_L(S-)、第一充电连接确认(CC1)、第二充电连接确认(CC2)、低压辅助电源正(A+)、低压辅助电源负(A-)。5.根据权利要求1所述电动汽车直流充电接口测试系统，其特征在于，所述测试模式切换电路具有左右两组切换引脚，左边9个引脚同左常开继电器组(k1-k9)一起对应连接到测试系统插座的9个触头；右边9个引脚同右常开继电器组(k18-k10)一起对应连接到测试系统插头的9个触头。6.根据权利要求1所述电动汽车直流充电接口测试系统，其特征在于，所述采集控制板设置有引脚采样电阻R1、R2、R3串联连接在引脚①和引脚②之间，开关S1一端接地，另一端接采样电阻R1和R2的公共连接点，开关S2一端接地，另一端接采样电阻R2和R3的公共连接点；采样电阻R4、R5和直流电压源U1串联后连接在引脚③和地之间；采样电阻R6一端接地，另一端接引脚⑥；采样电阻R7和直流电压源U2串联后连接在引脚⑦和地之间；采样电阻R8、R9串联连接后连接在引脚⑧和地之间；引脚⑨与地相连接；引脚⑩与地相连接；引脚经开关S3和采样电阻R10的并联结构与直流电压源U3串联后接地；引脚经采样电阻R12与直流电压源U4接地；采样电阻R13、R14和直流电压源U5串联后连接在引脚和地之间；采样电阻R15、R16、R17串联连接在引脚和引脚之间，开关S4一端接地，另一端接采样电阻R15和R17的公共连接点，开关S5一端接地，另一端接采样电阻R16和R17的公共连接点。7.一种权利要求1所述的电动汽车直流充电接口测试系统对电动汽车直流充电接口的测试方法，其特征在于，该测试方法是对电动汽车直流充电接口进行故障分析预警的方法，具体步骤如下：1)根据待测非车载充电机参数：额定电压、额定电流；及待测电动汽车动力电池组参数：额定电压、电池容量、峰值功率，由上位机对电动汽车直流充电接口测试系统进行测试参数配置：待测非车载充电机额定输出电压和待测电动汽车动力电池组电压等级；并断开模式切换电路，进入准备测试阶段；2)闭合左常开继电器组的k3，采集AD2点电位，如果AD2点电位为6V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座的保护接地(PE)连接正常；如果AD2点电位为12V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座保护接地(PE)连接不正常，测试完成后断开左常开继电器组的k3；3)闭合左常开继电器组的k6，采集AD5点电位，如果AD5点电位为4V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座第一充电连接确认(CC1)连接正常；如果AD5点电位为0V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座的第一充电连接确认(CC1)连接不正常，测试完成后保持左常开继电器组的触头k6闭合；4)闭合左常开继电器组的k8和k9，采集AD7点电位，如果AD7点电位为6V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座低压辅助电源正(A+)和低压辅助电源负(A-)连接正常；如果AD5点电位为0V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座低压辅助电源正(A+)和低压辅助电源负(A-)连接不正常，测试完成后断开左常开继电器组的k8和k9；5)闭合左常开继电器组的k7，采集AD6点电位，如果AD6点电位为6V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座第二充电连接确认(CC2)连接正常；如果AD2点电位为12V，则待测非车载充电机车辆插头与测试系统插座第二充电连接确...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜湘武，张波，谷建成，曲伟，
申请(专利权)人：保定友源电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13