组合式电动汽车充电机测试用负载制造技术

本实用新型专利技术提供一种组合式电动汽车充电机测试用负载，包括模块化柜体，该模块化柜体包括电阻串、母排、并联端子、串联端子和三个回流端子；电阻串包含串联的电阻，纵向的所述电阻串和横向的所述母排呈网格状排列，并且所述电阻串和所述母排相交处相互连接；所述横向排列的母排的两端各设有一个并联端子。本实用新型专利技术提供的一种组合式电动汽车充电机测试用负载包含的模块化柜体可以相互结合，搭配成所需试验回路，扩大了试验设备的适用范围。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及蓄电池应用领域，具体涉及ー种组合式电动汽车充电机测试用负载。技术背景 电动汽车分为纯电动汽车和混合动カ汽车，前者全部动カ来自蓄电池组，后者部分动カ由蓄电池组提供。蓄电池组采用放电和充电相互交替的循环方式工作，当蓄电池组中电能耗尽时，就必须由充电机及时补充。充电机的性能是决定蓄电池组荷电状态和影响蓄电池组使用寿命的重要因素。在质检中心对充电机进行型式试验和制造厂进行出厂测试时，用蓄电池组验证充电机的性能是ー个较为漫长的过程，为了加快测试进度，通常借助测试负载模拟蓄电池组的实际充电过程。电动汽车中乘用车和中型商务车的蓄电池组采用400V电压等级，纯电动乘用车 蓄电池组容量在IOOAh以内，混合动カ乘用车不会超过50Ah，中型商务车会接近200Ah ;而对于纯电动大客车，其蓄电池组的电压等级有400V和700V两种，容量会超过300Ah。在充电方式上，中小型车辆的车载充电机以0. 3C的倍率进行4至8个小时的慢速充电；非车载充电机以接近3C的倍率进行20-30分钟左右的快速充电；但对于大客车，由于当下技术水平的限制，不论车载充电机和非车载充电机只能采用慢速充电。由于充电电流较大，充电机一般采用模块化配置，单台充电模块的额定电流最小为15A。对于电池更换站，充电对象是模块化的电池箱，目前还未形成业界普遍遵循的技术參数，其充电电压不超过(50-120)V的范围，充电电流低于120A。由于电动汽车充电机的种类、规格繁多，如果采用通用型测试负载，其需要承载的最低电压为50V，最高为700V，按照充电机的最小充电电流为额定电流的20%，则其最小承载电流为3A，再考虑行业长期发展的需要以及相关标准的规定，最大承载电流将达到500A。如此大范围的參数意味着众多电压、电流档位,这些档位的相互搭配必然需要极为繁复的电路。现有技术中测试用负载都是单台式设计，只能对充电机进行一対一的测试，其承载电压和电流仅能满足某种类型或某些型号充电机的测试要求，从原理上主要分为电子负载和阻性负载两大类。电子负载使用内部功率器件消耗电能，可以实现输入阻抗精准设定，无级渐变调整，以及在阻性、感性和容性之间任意变化，但缺点是造价高昂，每kW的价格至少在10，000元以上，并且受到电カ电子器件性能的制约，容量普遍偏小。阻性负载是将螺旋形的金属带或折叠状的金属片通过串、并联的方式组合在一起，其材料主要为铁铬铝合金或不锈钢，档位调整离不开接触器的切換，难以实现无级渐变调整，但造价低廉，每kW的价格可以控制在500元以内。阻性负载需要提供參数并由制造厂进行设计，但电阻厂的设计人员一般难以充分领会电动汽车充电机型式试验和出厂测试的特点和实际需求，一般采用无感可调电阻柜的常规思路，将具有相同通流能力的电阻器串联成电阻串，再并联组合。每个电阻串上的电阻器采用相同阻值或以ニ进制编码递增的方式排列，前者的劣势在于需要众多的电阻器和接触器，如果极差较小，势必造成结构复杂、体积庞大，而后者虽然精简了组合方式，但在ニ进制数值进位或退位时，很小的阻值变化都要引发大阻值电阻器的多次切換，致使阻值大幅度波动，不仅与蓄电池组端电压缓慢平滑变动的特性不符，而且容易引发充电机超调，造成测试结果的偏差。在实际应用中，大型制造厂由于产品多、批量大，需要为各种充电机购置不同规格并具有一定数量的测试负载，需要投入大量的资金；再者，制造厂内各个产品的生产比重总在动态地调整，随着产品之间产量的此消彼长，势必造成某些规格的测试负载数量不足，而另ー些规格的测试负载闲置。电动汽车充电机测试用负载除了要承载充电机产生的电压和电流，还要模拟蓄电池组在充电状态下的外特性，满足型式试验和出厂测试具体测试项目的需要。蓄电池组在充电过程中先后经历恒流充电和恒压充电两个阶段，在恒流阶段，电压从初始电压开始稳步上升，当电压达到最高充电电压后转入恒压阶段，充电电流迅速降低，但电流下降速度将逐渐趋缓。在型式试验和出厂测试中，就产生了验证充电机在恒流阶段和恒压阶段输出稳定性的稳流精度和稳压精度试验，验证从恒流阶段向恒压阶段自动转换的恒流限压功能试验，以及验证在恒压状态下充电机自我保护能力的恒压限流功能试验。对于测试人员来说， 充电机测试用负载还要操作简便，易于掌握，在确保测试效果的前提下，尽可能地缩短测试周期。
技术实现思路
本技术提供ー种组合式电动汽车充电机测试用负载，将满足各种类型和规格电动汽车充电机型式试验和出厂测试需求的通用型试验回路拆分成若干个完全相同的电路单元，分装在形状、结构完全相同的模块化柜体中，根据测试充电机的參数，确定模块化柜体的数量，将模块化柜体以串、并联的方式组合成所需的试验回路，扩大了测试设备的适用范围，提升了设备的利用率。本技术提供的ー种组合式电动汽车充电机测试用负载，所述测试用负载包括模块化柜体，所述模块化柜体为负载柜或调整柜；所述模块化柜体包括电阻串、母排、并联端子、串联端子和三个回流端子；所述电阻串包含串联的电阻，纵向的所述电阻串和横向的所述母排呈网格状排列，并且所述电阻串和所述母排相交处相互连接；所述横向排列的母排的两端各设有ー个并联端子,最上端和最下端的所述母排的一个并联端子分别连接一个串联端子，一个串联端子连接测试充电机的正输出端，通过两个所述回流端子的连接或断开控制，另ー个串联端子与另ー个所述回流端子连接或断开，所述另ー个回流端子连接测试充电机的负输出端。本技术提供的第一种优选实施例中所述电阻串上两个相邻所述母排之间包括电阻段，两个相邻所述母排之间的不同电阻段的电压相同电流不同，相同所述电阻串上不同的所述电阻段的电流相同电压不同；所述电阻段包括两个电阻Rl和R2和两个电流调整接触器，所述Rl的阻值大于所述R2的阻值，一个所述电流调整接触器与所述Rl和R2串联，另ー个所述电流调整接触器与所述Rl并联；相邻两个母排之间连接有指示灯和电压调整接触器。本技术提供的第二种优选实施例中所述模块化柜体包括5条纵向排列的所述电阻串和7条横向排列的所述母排；一个电阻串上包括两个相邻所述母排之间的6个电阻段；所述模块化柜体包括30个电阻Rlij和30个R2U，其中i表示所述电阻段位于所述模块化柜体的排数，j表示所述电阻段位于所述模块化柜体的列数，I ^ i ^ 6, I ^ j ^ 5 ；所述Rb、Rl2j, Rl3j和Rl4J的电阻值相等，R2u、R22J, R23J和R24j的电阻值相等；Rl5j和R2&.的阻值分别为Rlu和1 的电阻值两倍，Rl6j和R2W的阻值分别为Rllj和R2y的电阻值四倍；所述并联端子数量为14个，包括从下往上依次设置位于所述模块化柜体左侧的A1-A7和位于所述模块化柜体右侧的B1-B7 ；所述串联端子包括AlO和B10，所述串联端子AlO连接所述测试充电机的正输出端;所述回流端子包括A9、B8和B9，所述回流端子A9连接所述测试充电机的负输出端;所述电压调整接触器的数量为4个，分别与所述6个电阻段中上端的四个所述电阻段并联；所述指示灯数量为6个,包括指示灯H1-H6。本技术提供的第三种优选实施例中所述Rl1JPI^11的电阻值分别为4. 5 Q和 0. 5 Q ；所述Rl12和R212的电阻值分别为2 Q本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式电动汽车充电机测试用负载，其特征在于，所述测试用负载包括模块化柜体，所述模块化柜体为负载柜或调整柜；所述模块化柜体包括电阻串、母排、并联端子、串联端子和三个回流端子；所述电阻串包含串联的电阻，纵向的所述电阻串和横向的所述母排呈网格状排列，并且所述电阻串和所述母排相交处相互连接；所述横向排列的母排的两端各设有一个并联端子，最上端和最下端的所述母排的一个并联端子分别连接一个串联端子，一个串联端子连接测试充电机的正输出端，另一个串联端子通过两个所述回流端子的连接或断开控制与另一个所述回流端子的连接或断开，所述另一个回流端子连接测试充电机的负输出端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵梦欣，余伟成，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：