[发明专利]电动汽车充放电装置双向运行测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车充放电装置双向运行高效率测试方法的实现方案，属于测试及计量领域。

背景技术

电动汽车是未来能源产业和交通运输行业重点发展的方向。作为电动汽车行业的重点研究对象，充放电设备也是V2G技术中的核心和重要组成。V2G(Vehicle-to-grid)描述了这样的一个系统：当混合电动车或是纯电动车不在运行的时候，通过联接到电网的电动马达将能量输给电网，反过来，当电动车的电池需要充满时，电流可以从电网中提取出来给到电池。

充放电设备所具有的主要优点是可实现能量的双向流动与控制，它带来了传统充电设备充电方式的变革。

电动汽车充放电装置作为V2G技术中的关键功率部件，可工作在充电模式和V2G模式：如果选择充电工作模式，即只是对车辆进行充电操作，不将车辆电池能量回馈至电网；如果选择V2G工作模式，装置根据用户在人机交互终端上选择的电动汽车动力电池剩余电量上下限门限值，或装置默认的电池剩余电量上下限门限值，将连接车辆可充放电的实时容量、受控时间等信息提供给后台管理系统，后台管理系统下发充放电控制指令，电动汽车充放电装置根据车辆电池当前电池剩余电量进行充、放电操作，实现能量的双向流动。

一般地，充放电设备在测试时，要求输电源可以吸收和提供能量。在耐久实验中，充放电设备本身需要消耗大量电能，不能够实现资源节约。

发明内容

本发明从电动汽车充放电装置测试过程中，提高测试效率，实现节能，提出了一种电动汽车充放电装置双向运行测试系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电动汽车充放电装置的双向运行的测试系统，包括第一充放电设备、第二充放电设备、电池组、电阻负载、通讯单元、采集单元和测试工作站。

所述第一充放电设备和第二充放电设备同时接入电网，所述第一充放电设备和第二充放电设备的输出侧并联连接接入到电池组，所述输出侧第一充放电设备和第二充放电设备的输出侧通过开关接入电阻负载。

所述采集单元接入电网，同时与所述第一充放电设备和第二充放电设备相连接，所述测试工作站通过通讯单元与第一充放电设备、第二充放电设备通信，测试工作站通过通讯单元控制第一充放电设备和第二充放电设备的充放电状态。采集单元采集电网侧电压、电网侧电流、电网侧电流畸变、直流侧输出电压、输出电流、输出电流纹波和输出电压纹波信号。

所述第一充放电设备、第二充放电设备、电池组、采集单元均与所述通讯单元相连接。

第一充放电设备、第二充放电设备为被测试的对象，所述测试工作站通过通信单元控制第一充放电设备、第二充放电设备的工作充放电状态，所述第一充放电设备、第二充放电设备的工作充放电模式相反，所述第一充放电设备、第二充放电设备的充电电流值与放电电流值相同，如果第一充放电设备充电，则第二充放电设备放电，并且第一充放电设备的充电电流值与第二充放电设备的放电电流值相等，如果第一充放电设备放电，则第二充放电设备充电，并且第一充放电设备的放电电流值与第二充放电设备的充电电流值相等。即将第一充放电设备、第二充放电设备其中的一台充放电设备设置工作在充电模式，将另一台充放电设备设置工作在放电模式，将第一充放电设备、第二充放电设备的充电电流和放电电流设置相同，这样它们的在电池端将形成功率平衡，在电网输入端也将形成功率平衡。第一充放电设备、第二充放电设备分别从电网吸收功率和逆变功率，它们从电网获得较小的电能即可实现两台设备的双向测试。在耐久实验等长时间工作的测试中，这将消耗较小的电能即可实现较为节能的长期测试。

电网提供的电压为三相三线电压或者三相四线电压或者单相电压或者直流电压，所述电网为直接电网或者可调电压源，所述电网用于提供输入电源、功率输入和逆变输出环境。

电池组作为所述第一充放电设备、第二充放电设备的负载，从第一充放电设备、第二充放电设备充电或放电。在第一充放电设备、第二充放电设备工作在功率平衡模式下，电池的实际理论充电电流将为零，电池组仅提供输出电压而不吸收和输出功率。辅助电阻负载通过开关连接至电池端提供辅助的功率输出回路。

采集单元用于采集所述第一充放电设备、第二充放电设备和电网的信号，所述采集单元接收所述测试工作站的测试命令，依据所述测试命令，测试工作站通过通讯单元与充放电设备通信，模拟充放电状态。所述采集单元通过通信单元向测试工作站上传测试数据并接受测试工作站的采集指令，采集单元记录采集到的电信号并发送给测试工作站，所述测试工作站输出检测结果。