交流充电接口电路模拟器(发明专利)

专利号:CN201610095200.9

申请人:北京群菱能源科技有限公司

  • 公开号:CN105676033A
  • 申请日期:20160219
  • 公开日期:20160615
专利名称: 交流充电接口电路模拟器
专利名称(英文): AC charging interface circuit simulator
专利号: CN201610095200.9 申请时间: 20160219
公开号: CN105676033A 公开时间: 20160615
申请人: 北京群菱能源科技有限公司
申请地址: 101111 北京市大兴区亦庄经济技术开发区科创十四街汇龙森科技园33号楼B座6层
发明人: 姚海强; 张进滨; 姚承勇
分类号: G01R31/00 主分类号: G01R31/00
代理机构: 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 代理人: 李相雨
摘要: 本发明提供一种交流充电接口电路模拟器,包括:包括操作箱和置于所述操作箱内的电路装置。所述电路装置上所设置的需要进行操作控制的元器件,其操作按钮、拨动开关、插接口等均可以从外观上体现在所述操作箱上。本发明提供一个用于模拟充电桩和充电汽车充电接口的模拟器,在不同测试项目下通过对通道回路开关的关闭或开通,以及对电阻阻值的不断调控,来采集各个信号采集点的电压或电流信号,从而根据电压或电流信号的分析图像来确认充电桩和充电汽车各种充电状况,实现了交流充电桩和交流电动汽车之间的互操性。
摘要(英文): The present invention provides an AC charging interface circuit simulator, comprising : a control box and arranged on the operation box of the circuit device. The circuit device is arranged on the operation control of the component, its operation button, toggle switch, can be inserted from the appearance of the interface, and the like now on the upper part of the box. The present invention provides a used for analog sufficient terminal rod and charging automobile charging interface simulator, in different test items through the channel under the closing of the switch or the opening of the loop, and continuously control the resistance value of a resistor, to collect various signal acquisition signal the voltage or the current, voltage or current signal on the basis of the analysis Image to confirm sufficient terminal rod and charging automobile various charge condition, the AC charging pile and interoperability between the AC electric vehicle.
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一种交流充电接口电路模拟器,其特征在于,包括:包括操作箱和置于所述操作箱内的电路装置,其中,所述电路装置包括充电桩输出插座和车辆输入插座,所述充电桩输出插座和所述车辆输入插座均包含有7个连接端子:L1、L2、L3、N、PE、CC、CP;L1、L2、L3和N为交流充电的功能端子,PE为保护接地端子,CC为电动汽车和交流充电装置连接确认的信号端子,CP为控制端子;所述充电桩输出插座的L1端、L2端和L3端与所述车辆输入插座的L1端、L2端和L3端通过线路连接,在三条连接线路上分别设置有第一通断开关S1、第二通断开关S2和第三通断开关S3,以及第一电流采集点、第二电流采集点和第三电流采集点;在位于第一通断开关S1、第二通断开关S2和第三通断开关S3两侧各设置有信号采集点;所述充电桩输出插座的N端与所述车辆输入插座的N端通过线路连接,在连接线路上设置有第四通断开关S4,在第四通道开关S4两侧各设置有信号采集点;所述充电桩输出插座的PE端与所述车辆输入插座的PE端通过线路连接,在连接线路上设置有第五通断开关S5,在第五通道开关S5两侧各设置有信号采集点;一第四可调电阻模块R4与一第六通道开关S6并联,并与第五可调模块Rc、第十一通道开关S11串联,所述第四可调电阻模块R4和所述第六通道开关S6与所述充电桩输出插座的PE端连接,所述第十一通道开关S11与所述车辆输入插座的CC端连接;一第七通道开关S7的一端连接于所述车辆输入插座的PE端,另一端连接于所述第五可调电阻模块Rc和所述第十一通道开关S11之间;一第二可调电阻模块R2与第八通道开关S8串联,并与一第三可调电阻模块R3并联,所述第三可调电阻模块R3和第八通道开关S8与所述车辆输入插座的PE端连接,所述第三可调电阻模块R3和第二可调电阻模块R2共同连接一个二极管的阴极连接,所述二极管与一第十通道开关S10并联连接于所述充电桩输出插座的CP端;一第九通道开关S9与一对地短接电阻Rd并联,所述对地短接电阻Rd与所述二极管的阳极连接,所述第九通道开关S9与所述充电桩输出插座的PE端连接;在所述充电桩输出插座的PE端引出一PWM输入负端;在所述充电桩输出插座的CC端引出一信号采集点;一第十二通道开关S12与一第一可调电阻模块R1并联,所述第十二通道开关S12连接所述车辆输入插座的CP端,所述第一可调电阻模块R1引出一PWM输入正端;其中,所述充电桩输出插座的PE端和所述车辆输入插座的PE端设置有信号采集点;所述第十通道开关S10、第十一通道开关S11和第十二通道开关S12两侧设置信号采集点;所述二极管的阴极端设置信号采集点;所述第六通道开关S6和第五可调电阻模块Rc之间设置信号采集点;所述第五可调电阻模块Rc和第七通道开关S7之间设置信号采集点;在所述操作箱上设置有多个信号采集孔,每个信号采集孔对应所述信号采集点、电流采集点和PWM输入正、负端连接设置;在所述操作箱上设置有第一插座孔和第二插座孔,所述第一插座孔固定有充电桩输出插座,所述第二插座孔固定有车辆输入插座;所述充电桩输出插座的L1、L2、L3端和N端,用于在交流充电桩互操作性测试过程中连接在交流充电桩充电插头的L1、L2、L3端和N端;所述充电桩输出插座的PE端,用于在测试过程中连接在充电桩内的接地端上;充电输出插座的CC端和CP端,还用于在交流充电桩互操作性测试时连接在充电桩内的交流充电控制模块上;所述车辆输入插座的L1、L2、L3端和N端,用于在电动汽车互操作测试时连接电动汽车内的车载充电机;车辆输入插座的PE端,用于在电动汽车互操作性测试时连接在电动汽车内的车身接地端上;车辆输入插座的CC端和CP端,还用于在电动汽车互操作性测试时连接电动汽车的车辆控制装置。

1.一种交流充电接口电路模拟器,其特征在于,包括:包括操作 箱和置于所述操作箱内的电路装置,其中, 所述电路装置包括充电桩输出插座和车辆输入插座,所述充电桩 输出插座和所述车辆输入插座均包含有7个连接端子:L1、L2、L3、 N、PE、CC、CP;L1、L2、L3和N为交流充电的功能端子,PE为保 护接地端子,CC为电动汽车和交流充电装置连接确认的信号端子,CP 为控制端子; 所述充电桩输出插座的L1端、L2端和L3端与所述车辆输入插座 的L1端、L2端和L3端通过线路连接,在三条连接线路上分别设置有 第一通断开关S1、第二通断开关S2和第三通断开关S3,以及第一电 流采集点、第二电流采集点和第三电流采集点;在位于第一通断开关 S1、第二通断开关S2和第三通断开关S3两侧各设置有信号采集点; 所述充电桩输出插座的N端与所述车辆输入插座的N端通过线路 连接,在连接线路上设置有第四通断开关S4,在第四通道开关S4两侧 各设置有信号采集点; 所述充电桩输出插座的PE端与所述车辆输入插座的PE端通过线 路连接,在连接线路上设置有第五通断开关S5,在第五通道开关S5 两侧各设置有信号采集点; 一第四可调电阻模块R4与一第六通道开关S6并联,并与第五可 调模块Rc、第十一通道开关S11串联,所述第四可调电阻模块R4和 所述第六通道开关S6与所述充电桩输出插座的PE端连接,所述第十 一通道开关S11与所述车辆输入插座的CC端连接;一第七通道开关 S7的一端连接于所述车辆输入插座的PE端,另一端连接于所述第五 可调电阻模块Rc和所述第十一通道开关S11之间; 一第二可调电阻模块R2与第八通道开关S8串联,并与一第三可 调电阻模块R3并联,所述第三可调电阻模块R3和第八通道开关S8 与所述车辆输入插座的PE端连接,所述第三可调电阻模块R3和第二 可调电阻模块R2共同连接一个二极管的阴极连接,所述二极管与一第 十通道开关S10并联连接于所述充电桩输出插座的CP端; 一第九通道开关S9与一对地短接电阻Rd并联,所述对地短接电 阻Rd与所述二极管的阳极连接,所述第九通道开关S9与所述充电桩 输出插座的PE端连接; 在所述充电桩输出插座的PE端引出一PWM输入负端; 在所述充电桩输出插座的CC端引出一信号采集点; 一第十二通道开关S12与一第一可调电阻模块R1并联,所述第十 二通道开关S12连接所述车辆输入插座的CP端,所述第一可调电阻模 块R1引出一PWM输入正端; 其中,所述充电桩输出插座的PE端和所述车辆输入插座的PE端 设置有信号采集点;所述第十通道开关S10、第十一通道开关S11和第 十二通道开关S12两侧设置信号采集点;所述二极管的阴极端设置信 号采集点;所述第六通道开关S6和第五可调电阻模块Rc之间设置信 号采集点;所述第五可调电阻模块Rc和第七通道开关S7之间设置信 号采集点; 在所述操作箱上设置有多个信号采集孔,每个信号采集孔对应所 述信号采集点、电流采集点和PWM输入正、负端连接设置;在所述 操作箱上设置有第一插座孔和第二插座孔,所述第一插座孔固定有充 电桩输出插座,所述第二插座孔固定有车辆输入插座; 所述充电桩输出插座的L1、L2、L3端和N端,用于在交流充电 桩互操作性测试过程中连接在交流充电桩充电插头的L1、L2、L3端和 N端;所述充电桩输出插座的PE端,用于在测试过程中连接在充电桩 内的接地端上;充电输出插座的CC端和CP端,还用于在交流充电桩 互操作性测试时连接在充电桩内的交流充电控制模块上; 所述车辆输入插座的L1、L2、L3端和N端,用于在电动汽车互 操作测试时连接电动汽车内的车载充电机;车辆输入插座的PE端,用 于在电动汽车互操作性测试时连接在电动汽车内的车身接地端上;车 辆输入插座的CC端和CP端,还用于在电动汽车互操作性测试时连接 电动汽车的车辆控制装置。

2.根据权利要求1所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 所述可调电阻模块包括采用并联和/或串联设置的多个电阻以及与每个 电阻所对应设置的电阻加载开关,通过所述电阻加载开关的加载方式 改变电阻的并联和/或串联方式以改变电阻值。

3.根据权利要求1所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 所述电流采集点设置霍尔传感器,用于对电流值进行采集。

4.根据权利要求1所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 所述对地短接电阻Rd的电阻值为100-120Ω。

5.根据权利要求2所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 所述电阻加载开关对应固定在所述操作箱上设置的开关孔处。

6.根据权利要求1所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 在所述操作箱上设置有工作电源开关。

7.根据权利要求6所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 所述工作电源开关配设有指示灯。

8.根据权利要求5所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 所述电阻加载开关为拨码式开关。

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一种交流充电接口电路模拟器,其特征在于,包括:包括操作箱和置于所述操作箱内的电路装置,其中,所述电路装置包括充电桩输出插座和车辆输入插座,所述充电桩输出插座和所述车辆输入插座均包含有7个连接端子:L1、L2、L3、N、PE、CC、CP;L1、L2、L3和N为交流充电的功能端子,PE为保护接地端子,CC为电动汽车和交流充电装置连接确认的信号端子,CP为控制端子;所述充电桩输出插座的L1端、L2端和L3端与所述车辆输入插座的L1端、L2端和L3端通过线路连接,在三条连接线路上分别设置有第一通断开关S1、第二通断开关S2和第三通断开关S3,以及第一电流采集点、第二电流采集点和第三电流采集点;在位于第一通断开关S1、第二通断开关S2和第三通断开关S3两侧各设置有信号采集点;所述充电桩输出插座的N端与所述车辆输入插座的N端通过线路连接,在连接线路上设置有第四通断开关S4,在第四通道开关S4两侧各设置有信号采集点;所述充电桩输出插座的PE端与所述车辆输入插座的PE端通过线路连接,在连接线路上设置有第五通断开关S5,在第五通道开关S5两侧各设置有信号采集点;一第四可调电阻模块R4与一第六通道开关S6并联,并与第五可调模块Rc、第十一通道开关S11串联,所述第四可调电阻模块R4和所述第六通道开关S6与所述充电桩输出插座的PE端连接,所述第十一通道开关S11与所述车辆输入插座的CC端连接;一第七通道开关S7的一端连接于所述车辆输入插座的PE端,另一端连接于所述第五可调电阻模块Rc和所述第十一通道开关S11之间;一第二可调电阻模块R2与第八通道开关S8串联,并与一第三可调电阻模块R3并联,所述第三可调电阻模块R3和第八通道开关S8与所述车辆输入插座的PE端连接,所述第三可调电阻模块R3和第二可调电阻模块R2共同连接一个二极管的阴极连接,所述二极管与一第十通道开关S10并联连接于所述充电桩输出插座的CP端;一第九通道开关S9与一对地短接电阻Rd并联,所述对地短接电阻Rd与所述二极管的阳极连接,所述第九通道开关S9与所述充电桩输出插座的PE端连接;在所述充电桩输出插座的PE端引出一PWM输入负端;在所述充电桩输出插座的CC端引出一信号采集点;一第十二通道开关S12与一第一可调电阻模块R1并联,所述第十二通道开关S12连接所述车辆输入插座的CP端,所述第一可调电阻模块R1引出一PWM输入正端;其中,所述充电桩输出插座的PE端和所述车辆输入插座的PE端设置有信号采集点;所述第十通道开关S10、第十一通道开关S11和第十二通道开关S12两侧设置信号采集点;所述二极管的阴极端设置信号采集点;所述第六通道开关S6和第五可调电阻模块Rc之间设置信号采集点;所述第五可调电阻模块Rc和第七通道开关S7之间设置信号采集点;在所述操作箱上设置有多个信号采集孔,每个信号采集孔对应所述信号采集点、电流采集点和PWM输入正、负端连接设置;在所述操作箱上设置有第一插座孔和第二插座孔,所述第一插座孔固定有充电桩输出插座,所述第二插座孔固定有车辆输入插座;所述充电桩输出插座的L1、L2、L3端和N端,用于在交流充电桩互操作性测试过程中连接在交流充电桩充电插头的L1、L2、L3端和N端;所述充电桩输出插座的PE端,用于在测试过程中连接在充电桩内的接地端上;充电输出插座的CC端和CP端,还用于在交流充电桩互操作性测试时连接在充电桩内的交流充电控制模块上;所述车辆输入插座的L1、L2、L3端和N端,用于在电动汽车互操作测试时连接电动汽车内的车载充电机;车辆输入插座的PE端,用于在电动汽车互操作性测试时连接在电动汽车内的车身接地端上;车辆输入插座的CC端和CP端,还用于在电动汽车互操作性测试时连接电动汽车的车辆控制装置。
原文:

1.一种交流充电接口电路模拟器,其特征在于,包括:包括操作 箱和置于所述操作箱内的电路装置,其中, 所述电路装置包括充电桩输出插座和车辆输入插座,所述充电桩 输出插座和所述车辆输入插座均包含有7个连接端子:L1、L2、L3、 N、PE、CC、CP;L1、L2、L3和N为交流充电的功能端子,PE为保 护接地端子,CC为电动汽车和交流充电装置连接确认的信号端子,CP 为控制端子; 所述充电桩输出插座的L1端、L2端和L3端与所述车辆输入插座 的L1端、L2端和L3端通过线路连接,在三条连接线路上分别设置有 第一通断开关S1、第二通断开关S2和第三通断开关S3,以及第一电 流采集点、第二电流采集点和第三电流采集点;在位于第一通断开关 S1、第二通断开关S2和第三通断开关S3两侧各设置有信号采集点; 所述充电桩输出插座的N端与所述车辆输入插座的N端通过线路 连接,在连接线路上设置有第四通断开关S4,在第四通道开关S4两侧 各设置有信号采集点; 所述充电桩输出插座的PE端与所述车辆输入插座的PE端通过线 路连接,在连接线路上设置有第五通断开关S5,在第五通道开关S5 两侧各设置有信号采集点; 一第四可调电阻模块R4与一第六通道开关S6并联,并与第五可 调模块Rc、第十一通道开关S11串联,所述第四可调电阻模块R4和 所述第六通道开关S6与所述充电桩输出插座的PE端连接,所述第十 一通道开关S11与所述车辆输入插座的CC端连接;一第七通道开关 S7的一端连接于所述车辆输入插座的PE端,另一端连接于所述第五 可调电阻模块Rc和所述第十一通道开关S11之间; 一第二可调电阻模块R2与第八通道开关S8串联,并与一第三可 调电阻模块R3并联,所述第三可调电阻模块R3和第八通道开关S8 与所述车辆输入插座的PE端连接,所述第三可调电阻模块R3和第二 可调电阻模块R2共同连接一个二极管的阴极连接,所述二极管与一第 十通道开关S10并联连接于所述充电桩输出插座的CP端; 一第九通道开关S9与一对地短接电阻Rd并联,所述对地短接电 阻Rd与所述二极管的阳极连接,所述第九通道开关S9与所述充电桩 输出插座的PE端连接; 在所述充电桩输出插座的PE端引出一PWM输入负端; 在所述充电桩输出插座的CC端引出一信号采集点; 一第十二通道开关S12与一第一可调电阻模块R1并联,所述第十 二通道开关S12连接所述车辆输入插座的CP端,所述第一可调电阻模 块R1引出一PWM输入正端; 其中,所述充电桩输出插座的PE端和所述车辆输入插座的PE端 设置有信号采集点;所述第十通道开关S10、第十一通道开关S11和第 十二通道开关S12两侧设置信号采集点;所述二极管的阴极端设置信 号采集点;所述第六通道开关S6和第五可调电阻模块Rc之间设置信 号采集点;所述第五可调电阻模块Rc和第七通道开关S7之间设置信 号采集点; 在所述操作箱上设置有多个信号采集孔,每个信号采集孔对应所 述信号采集点、电流采集点和PWM输入正、负端连接设置;在所述 操作箱上设置有第一插座孔和第二插座孔,所述第一插座孔固定有充 电桩输出插座,所述第二插座孔固定有车辆输入插座; 所述充电桩输出插座的L1、L2、L3端和N端,用于在交流充电 桩互操作性测试过程中连接在交流充电桩充电插头的L1、L2、L3端和 N端;所述充电桩输出插座的PE端,用于在测试过程中连接在充电桩 内的接地端上;充电输出插座的CC端和CP端,还用于在交流充电桩 互操作性测试时连接在充电桩内的交流充电控制模块上; 所述车辆输入插座的L1、L2、L3端和N端,用于在电动汽车互 操作测试时连接电动汽车内的车载充电机;车辆输入插座的PE端,用 于在电动汽车互操作性测试时连接在电动汽车内的车身接地端上;车 辆输入插座的CC端和CP端,还用于在电动汽车互操作性测试时连接 电动汽车的车辆控制装置。

2.根据权利要求1所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 所述可调电阻模块包括采用并联和/或串联设置的多个电阻以及与每个 电阻所对应设置的电阻加载开关,通过所述电阻加载开关的加载方式 改变电阻的并联和/或串联方式以改变电阻值。

3.根据权利要求1所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 所述电流采集点设置霍尔传感器,用于对电流值进行采集。

4.根据权利要求1所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 所述对地短接电阻Rd的电阻值为100-120Ω。

5.根据权利要求2所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 所述电阻加载开关对应固定在所述操作箱上设置的开关孔处。

6.根据权利要求1所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 在所述操作箱上设置有工作电源开关。

7.根据权利要求6所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 所述工作电源开关配设有指示灯。

8.根据权利要求5所述的交流充电接口电路模拟器,其特征在于, 所述电阻加载开关为拨码式开关。

翻译:
交流充电接口电路模拟器

技术领域

本发明涉及新能源电动汽车检测领域和交流充电桩检测领域,尤 其涉及一种用于电动汽车交流充电输入和交流充电桩输出的交流充电 接口电路模拟器。

背景技术

随着新能源电动汽车的不断普及,电动汽车充电桩作为新能源电 动汽车基础的配套设施,与电动汽车之间的互联互通显得越来越重要。 在电动汽车充电过程中,电动汽车充电桩充电接口作为充电设施与电 动汽车之间的“桥梁”,其工作稳定性与电动汽车、充电桩相互操作 的一致性,将直接影响电动汽车充电安全。

交流充电桩作为目前普遍应用的充电设施,以其占地面积小、电 路敷设方便、重量轻、体积小、充电稳定、效率高、抗震能力强等特 点。已广泛应用于电动轿车、混合动力车、电动客车、增程式客车、 充换电站等领域,尤其适合在小区、公共停车场、工业园区等出行规 律和作息规律的场所。但这些场所多数为无人值守场所,对电动汽车 充电时的可靠性要求更高,在充电过程中出现故障时电动汽车、充电 桩应能及时做出判断,采用响应措施,将损害降到最低限度。

目前各充电桩生产厂家、电动汽车生产厂家和认证机构对交流充 电桩与交流电动汽车的测试,大多将重心放在充电桩与交流电动汽车 各自本身的性能上,对交流电动汽车与交流充电桩之间的互操作性测 试,还没有行之有效的检测设备。

发明内容

本发明提供一种交流充电接口电路模拟器,用于解决现有技术中 缺少对交流充电桩和交流电动汽车之间互操性的检测设备的问题。

为了解决上述问题,本发明提供一种交流充电接口电路模拟器, 包括:包括操作箱和置于所述操作箱内的电路装置,其中,

所述电路装置包括充电桩输出插座和车辆输入插座,所述充电桩 输出插座和所述车辆输入插座均包含有7个连接端子:L1、L2、L3、 N、PE、CC、CP;L1、L2、L3和N为交流充电的功能端子,PE为保 护接地端子,CC为电动汽车和交流充电装置连接确认的信号端子,CP 为控制端子;

所述充电桩输出插座的L1端、L2端和L3端与所述车辆输入插座 的L1端、L2端和L3端通过线路连接,在三条连接线路上分别设置有 第一通断开关S1、第二通断开关S2和第三通断开关S3,以及第一电 流采集点、第二电流采集点和第三电流采集点;在位于第一通断开关 S1、第二通断开关S2和第三通断开关S3两侧各设置有信号采集点;

所述充电桩输出插座的N端与所述车辆输入插座的N端通过线路 连接,在连接线路上设置有第四通断开关S4,在第四通道开关S4两侧 各设置有信号采集点;

所述充电桩输出插座的PE端与所述车辆输入插座的PE端通过线 路连接,在连接线路上设置有第五通断开关S5,在第五通道开关S5 两侧各设置有信号采集点;

一第四可调电阻模块R4与一第六通道开关S6并联,并与第五可 调模块Rc、第十一通道开关S11串联,所述第四可调电阻模块R4和 所述第六通道开关S6与所述充电桩输出插座的PE端连接,所述第十 一通道开关S11与所述车辆输入插座的CC端连接;一第七通道开关 S7的一端连接于所述车辆输入插座的PE端,另一端连接于所述第五 可调电阻模块Rc和所述第十一通道开关S11之间;

一第二可调电阻模块R2与第八通道开关S8串联,并与一第三可 调电阻模块R3并联,所述第三可调电阻模块R3和第八通道开关S8 与所述车辆输入插座的PE端连接,所述第三可调电阻模块R3和第二 可调电阻模块R2共同连接一个二极管的阴极连接,所述二极管与一第 十通道开关S10并联连接于所述充电桩输出插座的CP端;

一第九通道开关S9与一对地短接电阻Rd并联,所述对地短接电 阻Rd与所述二极管的阳极连接,所述第九通道开关S9与所述充电桩 输出插座的PE端连接;

在所述充电桩输出插座的PE端引出一PWM输入负端;

在所述充电桩输出插座的CC端引出一信号采集点;

一第十二通道开关S12与一第一可调电阻模块R1并联,所述第十 二通道开关S12连接所述车辆输入插座的CP端,所述第一可调电阻模 块R1引出一PWM输入正端;

其中,所述充电桩输出插座的PE端和所述车辆输入插座的PE端 设置有信号采集点;所述第十通道开关S10、第十一通道开关S11和第 十二通道开关S12两侧设置信号采集点;所述二极管的阴极端设置信 号采集点;所述第六通道开关S6和第五可调电阻模块Rc之间设置信 号采集点;所述第五可调电阻模块Rc和第七通道开关S7之间设置信 号采集点;

在所述操作箱上设置有多个信号采集孔,每个信号采集孔对应所 述信号采集点、电流采集点和PWM输入正、负端连接设置;在所述 操作箱上设置有第一插座孔和第二插座孔,所述第一插座孔固定有充 电桩输出插座,所述第二插座孔固定有车辆输入插座;

所述充电桩输出插座的L1、L2、L3端和N端,用于在交流充电 桩互操作性测试过程中连接在交流充电桩充电插头的L1、L2、L3端和 N端;所述充电桩输出插座的PE端,用于在测试过程中连接在充电桩 内的接地端上;充电输出插座的CC端和CP端,还用于在交流充电桩 互操作性测试时连接在充电桩内的交流充电控制模块上;

所述车辆输入插座的L1、L2、L3端和N端,用于在电动汽车互 操作测试时连接电动汽车内的车载充电机;车辆输入插座的PE端,用 于在电动汽车互操作性测试时连接在电动汽车内的车身接地端上;车 辆输入插座的CC端和CP端,还用于在电动汽车互操作性测试时连接 电动汽车的车辆控制装置。

优选地,所述可调电阻模块包括采用并联和/或串联设置的多个电 阻以及与每个电阻所对应设置的电阻加载开关,通过所述电阻加载开 关的加载方式改变电阻的并联和/或串联方式以改变电阻值。

优选地,所述电流采集点设置霍尔传感器,用于对电流值进行采 集。

优选地,所述对地短接电阻Rd的电阻值为100-120欧。

优选地,所述电阻加载开关对应固定在所述操作箱上设置的开关 孔处。

优选地,在所述操作箱上设置有工作电源开关。

优选地,所述工作电源开关配设有指示灯。

由上述技术方案可知,本发明提供一个用于模拟充电桩和充电汽 车充电接口的模拟器,在不同测试项目下通过对通道回路开关的关闭 或开通,以及对电阻阻值的不断调控,来采集各个信号采集点的电压 或电流信号,从而根据电压或电流信号的分析图像来确认充电桩和充 电汽车各种充电状况,实现了交流充电桩和交流电动汽车之间的互操 性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的交流充电接口电路模拟器的电路连接 示意图;

图2为本发明实施例提供的可调电阻模块R1的调制示意图;

图3为本发明实施例提供的可调电阻模块R2的调制示意图;

图4为本发明实施例提供的可调电阻模块R3的调制示意图;

图5为本发明实施例提供的可调电阻模块R4的调制示意图;

图6为本发明实施例提供的可调电阻模块Rc的调制示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

图1示出了本发明一种交流充电接口电路模拟器,包括:包括操 作箱(图中未画出)和置于所述操作箱内的电路装置,其中,所述电 路装置上所设置的需要进行操作控制的元器件,其操作按钮、拨动开 关、插接口等均可以从外观上体现在所述操作箱上。为此,首先需要 对所述电路装置上的元器件进行解释说明:

所述电路装置包括充电桩输出插座和车辆输入插座,所述充电桩 输出插座和所述车辆输入插座均包含有7个连接端子:L1、L2、L3、 N、PE、CC、CP;L1、L2、L3和N为交流充电的功能端子,PE为保 护接地端子,CC为电动汽车和交流充电装置连接确认的信号端子,CP 为控制端子。

在本实施例中,对于上述的七个连接端子,所述充电桩输出插座 和所述车辆输入插座之间可形成七个通道回路,对于这些通道回路下 面以具体的元器件连接关系进行说明:

所述充电桩输出插座的L1端、L2端和L3端与所述车辆输入插座 的L1端、L2端和L3端通过线路连接,在三条连接线路上分别设置有 第一通断开关S1、第二通断开关S2和第三通断开关S3,以及第一电 流采集点、第二电流采集点和第三电流采集点。在位于第一通断开关 S1、第二通断开关S2和第三通断开关S3两侧各设置有信号采集点。

所述充电桩输出插座的N端与所述车辆输入插座的N端通过线路 连接,在连接线路上设置有第四通断开关S4,在第四通道开关S4两侧 各设置有信号采集点。

所述充电桩输出插座的PE端与所述车辆输入插座的PE端通过线 路连接,在连接线路上设置有第五通断开关S5,在第五通道开关S5 两侧各设置有信号采集点。

一第四可调电阻模块R4与一第六通道开关S6并联,并与第五可 调模块Rc、第十一通道开关S11串联,所述第四可调电阻模块R4和 所述第六通道开关S6与所述充电桩输出插座的PE端连接,所述第十 一通道开关S11与所述车辆输入插座的CC端连接;一第七通道开关 S7的一端连接于所述车辆输入插座的PE端,另一端连接于所述第五 可调电阻模块Rc和所述第十一通道开关S11之间。

一第二可调电阻模块R2与第八通道开关S8串联,并与一第三可 调电阻模块R3并联,所述第三可调电阻模块R3和第八通道开关S8 与所述车辆输入插座的PE端连接,所述第三可调电阻模块R3和第二 可调电阻模块R2共同连接一个二极管的阴极连接,所述二极管与一第 十通道开关S10并联连接于所述充电桩输出插座的CP端。

一第九通道开关S9与一对地短接电阻Rd并联,所述对地短接电 阻Rd与所述二极管的阳极连接,所述第九通道开关S9与所述充电桩 输出插座的PE端连接。其中,所述对地短接电阻Rd的电阻值为100-120 欧。

在所述充电桩输出插座的PE端引出一PWM输入负端;

在所述充电桩输出插座的CC端引出一信号采集点;

一第十二通道开关S12与一第一可调电阻模块R1并联,所述第十 二通道开关S12连接所述车辆输入插座的CP端,所述第一可调电阻模 块R1引出一PWM输入正端。

其中,所述充电桩输出插座的PE端和所述车辆输入插座的PE端 设置有信号采集点;所述第十通道开关S10、第十一通道开关S11和第 十二通道开关S12两侧设置信号采集点;所述二极管的阴极端设置信 号采集点;所述第六通道开关S6和第五可调电阻模块Rc之间设置信 号采集点;所述第五可调电阻模块Rc和第七通道开关S7之间设置信 号采集点。

在所述操作箱上设置有多个信号采集孔,每个信号采集孔对应所 述信号采集点(A1-A22)、电流采集点和PWM输入正、负端连接设置。 其中,所述电流采集点可采用霍尔传感器进行感应及采集,如图1中 H1和L0为霍尔传感器的两个采集点。在所述操作箱上设置有第一插 座孔和第二插座孔,所述第一插座孔固定有充电桩输出插座,所述第 二插座孔固定有车辆输入插座。需要说明的是,由于可调电阻模块的 作用是电阻值可进行调制,故所述可调电阻模块包括采用并联和/或串 联设置的多个电阻以及与每个电阻所对应设置的电阻加载开关。所述 电阻加载开关对应固定在所述操作箱上设置的开关孔处。所述电阻加 载开关为拨码式开关。以第一可调电阻模块R1为例:如图2所示,R1 有A(2000Ω)、B(1030Ω)、C(1000Ω)、D(970Ω)、E(500Ω)五 个电阻档位,开关A闭合R1阻值为2000Ω,开关A、B同时闭合R1 阻值为1030Ω,开关A、B、C同时闭合R1阻值为1000Ω,开关A、B、 C、D同时闭合R1阻值为970Ω,开关A、B、C、D、同时闭合R1阻 值为500Ω。如图3-图6所示,其他可调电阻R2、R3、R4和Rc的电 阻加载方式与R1一样。

在信号采集过程中,示波器、录波仪、功率分析仪等设备会通过 插接柱插接于所述信号采集孔内与采集点电连接,从而获得信号值并 进行分析处理后显示在各个仪器显示屏上。

另外,在所述操作箱上设置有工作电源开关。所述工作电源开关 的开通以控制模拟器通电工作和断电不工作。所述工作电源开关配设 有指示灯。

在测试过程中,充电桩的充电插头插接在所述充电桩输出插座上, 电动汽车的充电插头插接在所述车辆输入插座上。插接完成后,会使 得所述充电桩输出插座的L1、L2、L3端和N端在交流充电桩互操作 性测试过程中连接在交流充电桩充电插头的L1、L2、L3端和N端, 从而连接在充电桩内的交流电源上,充电桩输出插座的PE端连接在充 电桩内的接地端上。充电输出插座的CC端和CP端连接在充电桩内的 交流充电控制模块上。也会使得所述车辆输入插座的L1端和N端连接 电动汽车的车载充电机。车辆输入插座的PE端连接在电动汽车内的车 身接地端上。车辆输入插座的CC端和CP端连接电动汽车的车辆控制 装置。另外,需要说明的是,该模拟器不局限于上述所提到的三相交 流电环境中,可适用于任何可测试环境下。

在本实施例中,在连接状态下,通过拨码式开关的通断控制操作 箱内部电路上通断开关的电接触实现通断开关的开通或关闭,以及可 调电阻模块的阻值调控,能够实现在不同测试项目中进行电压或电流 的采集,采集到的数据进攻分析处理获得分析结果。为此,本发明在 测试过程中可以完成确认测试、充电准备就绪测试、启动及充电阶段 测试、正常充电结束测试、充电控制时序图测试、断开开关S3测试、 CC终端测试、CC接地测试、CP中断测试、CP接地测试、CP断电测 试、PE断针测试、失电状态测试、PWM中断测试、充电控制输出测 试、CC回路电阻测试等所用测试项目测试数据的采集或测试项目测试 状态的实现。

下面以具体测试例进行说明:

1、交流充电桩测试,以CP回路电阻测试和CP中断测试为例。

11、CP回路电阻测试。

测试目的:在控制导引电路上,当电动汽车使用非标准范围内的 电阻时,检查供电设备是否能正常充电。

测试方法基本步骤:

1)上限值测试

状态a:将车内CP回路电阻值(R2与R3并联阻值)从标称值 调(882Ω)整至上偏差值(1254Ω),检查被测设备信号采集点A21 的电压值和PWM输入正负端的PWM信号;重新调整车内回路电阻为 标称值。

状态b:闭合开关S8,并保持充电2min,重新将车内CP回路电 阻值(R2与R3并联阻值)从标称值(882Ω)调整至上偏差值(1254 Ω),检查信号采集点A21的电压值和PWM输入正负端的PWM信 号,以及交流供电回路中输出电压。

2)下限制测试

状态a:将车内CP回路电阻值(R2与R3并联阻值)从标称值(882 Ω)调整至下偏差值(606Ω),检查被测设备信号采集点A21的电压 值、PWM信号;重新调整CP回路电阻为标称值,模拟闭合开关S8。

状态b:闭合开关S8,并保持充电2min,重新将车内CP回路电 阻值(R2与R3并联阻值)从标称值(882Ω)调整至下偏差值(606 Ω),检查信号采集点A21的电压值和PWM输入正负端的PWM信 号,以及交流供电回路中输出电压。

测试中的电压、电流等信号回路上的信号采集接口直接与示波器 连接,通过示波器显示测试波形,并进行分析。

其中,测试过程中标称值:电阻模块R2选择1300Ω,电阻模块 R3选择2740Ω;上偏差值:电阻模块R2选择1723Ω,电阻模块R3 选择4610Ω;

下偏差值:电阻模块R2选择909Ω,电阻模块R3选择1820Ω。

12、CP中断测试。

测试目的:在充电前和充电中,当CP中断时,检查供电设备是否 能中止充电。

测试方法及步骤:

状态a:模拟断开CP线,并保持5s,检查信号采集点A21的电压 值和PWM输入正负端的PWM信号,以及交流供电回路中输出电压和 电流;

状态b:在正常充电过程中,模拟断开CP线或打开开关S8,并保 持5s,检查信号采集点A21的电压值和PWM输入正负端的PWM信 号,以及交流供电回路中输出电压和电流。

测试中的电压、电流等信号回路上的信号采集接口直接与示波器 连接,通过示波器显示测试波形,并进行分析。

2、交流车辆测试,以CP回路电阻测试CP中断测试为例。

11、CP回路电阻测试。

测试目的:在控制导引电路上,当电动汽车使用非标准范围内电 阻,检查电动汽车是否能正常充电。

测试步骤及测试方法:

1)上限值测试

状态a:将供电端CP回路电阻R1从标称值(1000Ω)调整至上 偏差值(2000Ω),检查信号采集点A16的电压值和PWM输入正负 端的PWM信号;重新调整供电端CP回路电阻为标称值;

状态b:闭合开关S8,并保持充电2min,重新将供电端CP回路 电阻R1从标称值(1000Ω)调整至上偏差值(2000Ω),检查信号采 集点A16的电压值和PWM输入正负端的PWM信号,以及交流供电 回路中输出电流。

2)下限值测试

状态a:将供电端CP回路电阻R1从标称值(1000Ω)调整至下 偏差值(500Ω),检查信号采集点A16的电压值和PWM输入正负端 的PWM信号;重新调整供电端CP回路电阻为标称值;

状态b:闭合开关S8,并保持充电2min,重新将供电端CP回路 电阻R1从标称值(1000Ω)调整至下偏差值(500Ω),检查信号采 集点A16的电压值和PWM输入正负端的PWM信号,以及交流供电 回路中输出电流。

测试中的电压、电流等信号回路上的信号采集接口直接与示波器 连接,通过示波器显示测试波形,并进行分析。

12、CP回路中断测试

测试目的:在充电前和充电中,当CP中断时,检查电动汽车是否 能中止充电。

测试方法及步骤:

状态a:在充电前,模拟断开CP线,并保持5s,检查信号采集点 A16的电压值和PWM输入正负端的PWM信号、开关S8状态、交流 供电回路中输出电压和电流。

状态b:在正常充电过程中,模拟断开CP线,并保持5s,检查信 号采集点A16的电压值和PWM输入正负端的PWM信号、开关S2状 态、交流供电回路中输出电压和电流。

测试中的电压、电流等信号回路上的信号采集接口直接与示波器 连接,通过示波器显示测试波形,并进行分析。

本发明提供一个用于模拟充电桩和充电汽车充电接口的模拟器, 在不同测试项目下通过对通道回路开关的关闭或开通,以及对电阻阻 值的不断调控,来采集各个信号采集点的电压或电流信号,从而根据 电压或电流信号的分析图像来确认充电桩和充电汽车各种充电状况, 实现了交流充电桩和交流电动汽车之间的互操性。

此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例 包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施 例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施 例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一 都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行 限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可 设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考 符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要 求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个 这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助 于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中, 这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、 第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本领域普通技术人员可以理解:以上各实施例仅用以说明本发明 的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了 详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各 实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特 征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质 脱离本发明权利要求所限定的范围。

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