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直流充电桩产线测试面临的技术议题与建议


  来源: Chroma销售服务中心 时间:2024-04-25 编辑:清风
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随着电动车的电池容量增加来提高续航里程,并要降低开车的里程焦虑,市场有更多安装直流快充充电桩的需求。随着安装地点不同,充电桩会有不同充电界面与功率范围的规划。现行的直流充电标准包括欧美的CCS或NACS、日本的CHAdeMO、中国的GB/T,除了充电枪头外观有差异,采用的通讯协议也有所不同。内部组成包括AC-DC电源模块、充电控制器、通讯模块、人机接口、DC电表、断路器、漏电监控器、安全保护线路等。充电桩的妥善率也常被提出讨论,充电桩制造商要考虑在生产端提升产品质量,也要兼顾测试效率,就成为重要议题。


针对直流充电桩的自动测试系统(Automatic Test System, ATS)应用在产线EOL(End Of Line)测试,Chroma基于多年协助产业界的经验,归纳出五大重点针对生产端会遇到的技术议题与解决建议。


1、充电介面与通讯协议标准


当充电枪插上电动车的充电座之后,双边的接触侦测与通讯协议就开始运作。当在充电预备、开始和结束的各状态中,若充电设备通讯控制器(SECC)和电动车通讯控制器(EVCC)交握有任何异常(包含超时、资料格式辨识、异常处理、时序等),充电运行就将会被迫中断。所以自动化测试系统(ATS)必须具备模拟电动车通讯的功能,甚至可以故意设定异常动作,以验证充电桩的中断保护功能。另外ATS还需模拟电动车的充电座,规格必须能符合电气测试之要求,且具备电子锁、温度监控、大功率断路器以及散热功能,可确保测试过程的安全性。测试系统建议采用模组化且可更换的EV模拟器与充电座,可快速更换避免产线因异常问题造成长时间测试中断。另外好处是可弹性调整测试不同标准的产品,或未来需求而升级。


▲ 图一 测试情境示意图


除此之外,建议EV模拟器搭配合适的电池模拟器与测试软体,具有可载入充电功率曲线(如:图二)的功能。可用来模拟实际对DC EVSE的即时充电电流变化要求,以验证其响应速度与精准度。


▲ 图二 充电功率曲线示意图

(Source: P3 Charging Index – p3-group.com)


2、提升对多枪充电桩的快速检测能力


为适应不同电动车采用的直流充电标准不同,目前充电桩厂商纷纷推出具有多个不同介面的直流充电枪的产品,例如适用CCS与CHAdeMO标准,甚至包括交流充电枪。这样的充电桩产品在测试系统的配置上,就需多个不同标准的充电模拟器,使测试流程更加复杂。且若多枪产品采用轮流测试的方式,所需时间便会被拉长,也与实际同时多枪使用的情况不同。因此产线的自测试系统(ATS)需能多工模拟不同介面,并模拟多台电动车在同时间充电之情境。如此,可测试充电桩于不同协议之电动车同步进行通讯交握,并检测其输出状态。尤其可验证验证充电桩在多台电动车同时发出充电电流需求下,内部的智能输出功率分配功能,不致发生误动作或保护。各枪的输出也能同步检测输出电压/电流/Wh的精准度规格,如此可缩短产线测试时间。


3、验证安规标准与保护机制


各种保护机制是直流充电桩的重要功能,包含:输出过电压/过电流、接地与绝缘异常、紧急停止、过温度以及入电异常等。测试系统需要具备各种情境模拟,确实测试每一台充电桩的保护机制能正常动作。例如当进行充电桩绝缘监控测试时,可透过测试系统设定绝缘电阻箱,来模拟电池与车体间的阻抗变化。甚至于不同的通讯交握阶段,将其搭接在输出DC+或DC-到接地端回路上,检测充电桩绝缘侦测功能是否正常。系统集成时必需选用合适的继电器及电阻的耐电压及耐电流规格,才不会容易损坏。另外若电池模拟器的内部Y电容过大,可能会影响到绝缘监测的功能测试,甚至误报导致测试中断,必须特别留意。


▲ 图三 绝缘阻抗测试示意图


4、验证电源模组


关键词:Chroma 直流充电桩产线测试    浏览量:9304

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