电动汽车直流充电桩自动测试平台的设计与实现

摘要

近些年，为了推进新能源电动汽车行业的发展，国内各大城市都在着力建设直流充电桩等基础设施。由于充电桩的建设现处于起步阶段，很多城市建设充电桩时必然存在一些问题。如技术人员现场检测直流充电桩时，发现已安装完的充电桩仍存在故障问题。其归根究底还是企业在直流充电桩出厂检测时不能全面检测充电桩。另外，由于传统人工或半自动化测试技术效率较低，且充电桩测试相对于电源测试来说复杂很多。企业迫切需要高效的自动检测平台快速检测大批量的充电桩，从而满足生产的需求。因此，研究与设计直流充电桩自动测试平台对解决上述问题具有重要意义。本论文主要研究并实现了电动汽车直流充电桩自动测试平台，具体内容如下： （1）首先基于充电桩的测试要求，提出了本自动测试系统的测试任务。并按照充电桩的相关国家标准，提出了一种直流充电桩自动测试平台的设计方案。 （2）电动汽车模拟装置的设计。电动汽车模拟装置需要模拟电动汽车的各种状态来测试直流充电桩，尤其是电动汽车故障模拟测试。电动汽车模拟装置可分为直流充电线路模拟与电池管理系统BMS(Battery Manage System)通信报文模拟两部分。基于电动汽车与充电桩的工作原理，实现了直流充电线路模拟器与电动汽车BMS模拟器的设计。 （3）自动测试软件的设计。自动测试系统软件设计目标为复杂测试任务的测试及生成测试报告。本自动测试系统的中集成仪器较多，通过虚拟仪器架构实现了与各仪器的通信。在测试任务执行结束之后，需要将大量测试数据导出到测试报告表中。基于EPPlus开源库，实现了对报告模板中数据和图表的替换操作，最后可将所有的数据和图表插入到了 EXCEl 格式的报告模板中。该软件的开发环境在Visual Studio 2013中Visual C#工程中进行开发。 本系统的测试任务较多且测试任务执行流程较复杂，相对普通电源测试而言，本系统涉及到充电桩与 BMS 模拟器复杂的通信，极大地增加了软件设计的难度。最终,本系统对某公司的充电桩的电气特性、协议一致性、互操作性进行了测试。结果表明本系统不仅可全面按照国家标准检测充电桩，而且较大程度上提高了企业的测试效率。同时根据实际的测试经验，提出了可实现的优化方案。

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