电动汽车车载充电机测试解决方案
电动汽车车载充电器的设计原理与性能评估
电动汽车车载充电器的设计原理与性能评估现代社会对于环境保护的需求日益增加，电动汽车作为一种环保、能源高效的交通工具，正逐渐成为人们的首选。
然而，电动汽车的一大难题是充电问题。
为了解决这个问题，车载充电器成为了汽车电动化的重要组成部分。
本文将探讨电动汽车车载充电器的设计原理与性能评估。
一、设计原理电动汽车车载充电器的设计原理主要由两个方面组成：电能转换和充电控制。
1. 电能转换：电动汽车车载充电器需要将交流电转换成直流电，以供电动汽车进行充电。
这个过程中，需要使用整流器来将交流电转换为直流电。
整流器可以采用多种拓扑结构，如单相桥式整流器、三相桥式整流器等。
整流器的设计要求具备高效率、低损耗、稳定的输出电流和电压等特点，以确保充电过程的安全和稳定。
2. 充电控制：充电控制是车载充电器设计的关键，它决定了充电器的性能和充电过程的安全。
充电控制系统需要实现对电流、电压和温度等参数的监测与控制。
通过对这些参数的精确控制，可以确保充电过程稳定、高效，并保护电池免受过充、过放等不正常工作状态的影响。
同时，充电控制系统还应具备重要的安全功能，如短路保护、过流保护、过温保护等，以确保充电过程的安全性。
二、性能评估对于车载充电器的性能评估，主要从以下几个方面进行考察：1. 充电效率：充电效率是衡量车载充电器性能的重要指标之一。
充电效率的高低直接影响到充电速度和能量利用率。
通常情况下，充电效率应尽量接近100%，能够最大限度地减少能源的浪费，提高充电效率。
2. 输出稳定性：车载充电器需要提供稳定的输出电流和电压，确保电动汽车充电过程的稳定性和安全性。
因此，输出的电流和电压应该具备较小的波动范围，以保证电池的正常充电。
3. 控制精度：车载充电器的充电控制系统需要对电流、电压等参数进行精确控制。
控制精度的高低将直接影响到充电过程的效果。
充电控制系统应具备高精度、高稳定性、高可靠性的特点，以确保充电过程的准确性和可控性。
4. 安全性能：安全性是电动汽车车载充电器的重要考量因素之一。
车辆交直流充电测试方案
车辆交直流充电测试方案概述车辆充电技术是新能源汽车发展的重要方向，在其中常用的充电方式是交直流混合充电（AC/DC规范）。
为保障新能源车辆使用安全、信赖和符合要求，需要对车辆充电进行测试。
本文主要介绍车辆交直流充电测试方案。
测试目的•验证车辆充电能满足充电机技术规范和安全标准的要求；•检查充电系统的稳定性、安全性和兼容性；•验证充电机模块的功能和性能是否能满足要求；•检查充电控制器的功能和性能；•提供客户参考，提高产品的市场销售率。
测试方法测试设备测试设备应符合车用电气设备安全技术规范和车用电气设备测试技术规范的要求。
参考测试设备如下：设备名称值直流电源60kW、550VDC交流电源45kVA、380VAC充电机60kW、500VDC、150A测试流程1.测试充电机开始运行前的准备工作，包括检查充电机是否安装稳固，各种传感器和测量设备是否和充电机连接良好。
2.测试直流电源和交流电源是否按要求连接上充电机。
采用母线开关断电方法分别测试AC和DC充电连线的稳定性、电阻值和数量是否满足要求。
3.检查充电机的电气连接是否良好，所有电缆、接头和插头是否到位，测试各电线的电压值和电流值是否正常。
4.检查充电机控制器的程序和参数是否符合要求，各信号的接线是否正确，控制程序是否具有安全保护功能。
5.开始进行交流充电测试。
测试充电机设定的最大功率、电压、电流是否准确无误，充电效率是否满足要求，充电机的直流输出波形是否符合标准。
6.进行直流充电测试。
测试充电机输出的直流电压和电流是否准确无误，充电效率是否满足要求，充电机的直流输出波形是否符合标准。
7.按照测试要求进行其他相关测试，如充电机的界面测试、实现的功能测试等。
测试措施•严格按照测试流程进行测试，确保所有测试点都得到验证；•保证测试设备、测试系统及其附件的正常运转和易于维护；•立即记录测试结果，以及测试中发生的故障，以便修复和追踪原因；•定期维护和保养测试设备，更新测试软件和硬件。
车载充电机的测试方法及相关组件与流程
车载充电机的测试方法及相关组件与流程随着人们对手机、平板电脑等电子设备的依赖度越来越高，同时这些电子设备的电池续航时间又难以满足人们的需求，因此车载充电机成为了我们经常使用的一种配件之一、而对于一个好的车载充电机而言，其快速、安全、稳定地为电子设备充电就显得尤为重要。
因此，在实际使用过程中，我们需要对车载充电机进行严格的测试，以确保它的质量和性能符合要求。
一、测试目的：对车载充电机的质量和性能进行全面的测试和验证，确保车载充电机能够满足用户的要求和达到设计要求。
二、测试组件：1、车载充电器；2、检测设备（多用电器，数据线等）；3、电压表；4、电流表。
三、测试流程：1、模拟负载测试流程：针对车载充电器标称电流的一半和满载电流进行多次测试，以检查车载充电器在长时间耗能的情况下是否会过热、是否会导致过载等。
2、静态测试流程：测试车载充电器的输入电压范围、输出的电压及电流是否符合规定，并检查车载充电器是否能够自动恢复正常工作，如果不能自动恢复，需要手动复位车载充电器。
3、性能测试流程：以典型的手机和平板电脑为测试对象，进行快充和慢充两种方式的测试，测试中需要检查电压、电流、温度等参数是否正常，以及时间、电量等测试结果是否与标准符合。
4、安全测试流程：在车辆不平稳的路面行驶情况下测试车载充电器，测试车载充电器的稳定性和安全性能，以确保在行驶中不会产生潜在的安全隐患。
5、包装测试流程：测试车载充电器的包装是否符合要求（保护车载充电器的安全，方便用户携带），例如：扭曲、压缩、跌落测试等。
这是大致的测试流程。
在以上流程中，电压、电流、温度等参数需要使用相应的仪器进行检测和记录，以便在测试后进行数据分析和结论的总结。
在使用车载充电器时，我们还需要注意以下几点：1、请检查车载充电器的输出电压是否与电子设备的电压匹配；2、请不要超载使用车载充电器；3、请注意在使用过程中避免车载充电器长时间过热，以免影响其使用寿命；4、请不要在湿润的环境中使用车载充电器，以免发生意外。
任务8 车载充电机检测与更换
车载充电机的拆装
任务实施
车载充电机的结构及工作原理
知识学习
➢ 整流电路
全波整流是一种对交流整流的电路。在这种整流电路中，在半个周期内，电流流过一个整流器件（比如晶体二
极管），而在另一个半周内，电流流经第二个整流器件，并且两个整流器件的连接能使流经它们的电流以同一方向
流过负载。全波整流也被称为桥式整流，有专门的元件或用4个二极管，正负半轴都有电流流过，提高了整流效率。
操作准备
• 记录员记录检测数 据。
• 操作员按照标准流 程对车载充电机进 行拆卸。
任务实施
监督与管分理工与计划制定
记录
协助与信息 查询
组内 分工
操作 操作
技能操作
5
分钟
车载充电机的拆装
任务实施
操作准备-制定计划
分组/选组长
工作目标 完成车载充电机拆卸
操作准备
分工与计划制定
技能操作
5
分钟
工作 流程
资料 查询
大小，提高系统的安全性。常用的隔离型DC-DC变压器电路如下图所示。
车载充电机的拆装
任务实施
车载充电机的结构及工作原理
知识学习
➢ 整流电路 流电路是把交流电能转换为直流电能的电路，大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
电源电路中的整流电路主要有半波整流电路、全波整流电路（桥式整流）。半波整流就是将变压器的次级绕 组与负载相接，中间串联一个整流二极管。半波整流电路图和波形图如下图所示。
根据交流充电时车辆的故障现象，结合交流充电
系统工作原理、车载充电机工作原理和流程以及
相关部件的电路图，对故障原因进行分析，并完
成检修。
技能操作
车载充电器技术及测试
车载充电器技术及测试随着汽车的普及和电子设备的广泛使用，车载充电器成为了人们生活中不可或缺的一部分。
本文将介绍车载充电器的技术原理及测试方法，帮助读者了解车载充电器的基本知识，以及在购买和使用车载充电器时的注意事项。
一、技术原理车载充电器主要通过车辆的电源系统将电能转化为适合移动设备充电的电能输出。
主要包括以下几个技术组成部分：1.电源转换器：车载充电器需要将来自车辆电源系统的直流电转换为适合移动设备充电的直流电。
常见的转换器有线性稳压、开关稳压和变频稳压等。
2.稳压回路：为了保证输出电压的稳定性，车载充电器通常配备有稳压回路。
稳压回路可以实时检测输出电压，一旦偏离设定值，就会自动调整转换器的工作状态，使输出电压维持在正常范围内。
3.过载保护：为了防止车载充电器在过载情况下损坏移动设备或引发火灾等安全问题，充电器通常还会配备过载保护电路。
该电路能够监测输出电流，并在超过设定值时断开输出电路，保护设备和用户的安全。
二、测试方法正确的测试车载充电器的性能和质量能够保证其正常使用和安全性。
以下是一些常用的测试方法，供读者参考：1.输入/输出电压测试：使用万用表或示波器，分别测试车载充电器的输入电压和输出电压。
输入电压应符合车辆电源系统的额定电压范围，输出电压应符合移动设备的要求。
2.输出电流测试：使用电流表或负载模拟器，测试车载充电器的输出电流。
用户在选择车载充电器时，应根据移动设备的充电需求来选择适合的输出电流。
3.过载保护测试：使用负载模拟器或额定功率以上的移动设备，测试车载充电器的过载保护功能。
当负载超过车载充电器的额定功率时，检查充电器是否能够正常断开输出电路。
4.温度测试：在正常使用条件下，测试车载充电器在长时间工作后的温度变化。
如果充电器过热，可能存在散热问题或其他安全隐患。
5.安全认证：购买车载充电器时，建议选择通过安全认证的产品，如国内的CCC认证和国际上的CE认证。
这些认证可以确保充电器符合相关的安全要求和标准。
车载充电机检验规范
车载充电机检验规范-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1车载充电机检验规范1、目的为了规范充电机参数测试及性能检验工作，使充电机符合我国有关设计标准及技术条件，保证总成出厂质量，特制定本规范。
2、范围本规范规定了车载充电机性能及功能检验要求。
3、引用标准QC/T 859-2011 电动汽车传导式车载充电机QC/T 413 汽车电气设备基本技术条件GB/T 电工电子产品环境试验（低温）GB/T 电工电子产品环境试验（高温）GB/T 电工电子产品环境试验（盐雾）GB/T 电工电子产品环境试验第二部分试验 FC和导则：振动（正弦） GB/T 电工电子产品基本环境试验规程试验 N：温度变化试验方法GB/T 低压电器外壳防护等级4、外观检验充电机应有良好的外观质量，表面漆膜应均匀，无气泡、空白、堆积和流溢现象，印字清晰。
面板螺丝齐全紧固。
充电机的外形和安装尺寸采用通用或专用量具检测，满足尺寸公差要求。
5、性能检验环境检验低温试验车载充电机的低温试验按GB/T 相关要求进行，试验温度选取-20℃，持续时间不下于2h。
试验过程中，车载充电机在正常工作状态。
高温试验车载充电机的低温试验按GB/T 相关要求进行，试验温度选取+60℃，持续时间不下于2h。
试验过程中，车载充电机在正常工作状态。
湿度试验车载充电机的低温试验按QC/T413-2002中的规定进行，可进行2个循环；试验过程中，在0℃~45℃时，车载充电机在正常工作状态。
盐雾试验盐雾试验按GB/T 相关要求进行，试验温度选取+60℃，持续时间不小于16h。
试验过程中，DC/DC变换器回复1h~2h后，检查其通电是否正常工作。
振动试验车载充电机的振动试验按GB/T 413-2002中规定进行。
电压波动范围试验开启车载充电机，使充电机在额定负载条件下运行，分别调整其输入电压为额定值的85%、100%和115%，在各个输入电压下持续1min，充电机应能正常工作。
车载充电机的检查维护
车载充电机的检查维护1.车载充电机的特点车载充电机是充电系统的关键部件之一。
车载充电机相对于传统工业电源，具有效率高、体积小、耐受恶劣工作环境等优点。
车载充电机具备以下特点：（1）根据电池特性设计充电曲线，可以延长蓄电池的寿命。
（2）使用方便，维护简单，智能充电，无须人工值守。
（3）保护功能齐全，具有过电压、欠电压、过电流、过热、短路和输出反接等保护功能。
（4）直观性强，充电过程和故障采用指示灯，能一目了然。
（5）采用高频开关技术，使得充电机效率高、体积小、质量轻。
2.新能源电动汽车车载充电机及其功能车载充电机具备如下功能：（1）具备通过高速CAN网络与蓄电池管理系统通信的功能，可判断动力蓄电池连接状态是否正确；获得电池系统参数，以及充电前和充电过程中整组和单体蓄电池的实时数据。
（2）可通过高速CAN网络与车辆监控系统通信，上传充电机的工作状态、工作参数和故障警告信息，接收启动充电或停止充电控制命令。
（3）完备的安全防护措施。
具备交流输入过电压保护功能、交流输入欠电压警告功能、交流输入过电流保护功能、直流输出过电流保护功能、直流输出短路保护功能。
（4）温度控制功能。
当散热器温度低于45°C时，风扇不转动，当散热器温度高于45°C，风扇开始转动，可以减小噪声和延长风扇寿命。
整机温度保护为65°C，当机内温度达到65°C时，充电机停止工作，等待散热至低于65°C后，自动恢复工作。
3.车载充电机工作流程（1）插上220 V交流电源供电。
（2）低压唤醒整车控制系统。
（3）蓄电池管理系统检测充电需求。
（4）蓄电池管理系统给车载充电机发送工作指令并闭合继电器。
（5）车载充电机开始工作，进行充电。
（6）电池检测充电完成后，给车载充电机发送停止指令。
（7）车载充电机停止工作。
（8）电池断开继电器。
4.车载充电机状态判断（AC/DC功能检测）车载充电机上有3个指示灯，分别为CHARGE、POWER、ERROR，可以用来指示充电机的工作状态，以帮助车主判断充电是否正常。
艾德克斯车载充电机测试解决方案
３ 艾 德 克斯 车 载 充 电机 测 试 方 案 介 绍
艾德 克斯作 为在新 能源 领域 的领先测 试 测量方 案供 应 商 ，艾 德 克 斯 测试 方 案 符 合 Ｇ Ｂ Ｔ １ ８ ４ ８ ７ ． １电
系列状 态 ，车载 动力 电池 需要 有 电池管 理 系统进
行辅 助管 控 。 如何 对 充 电 电机 和 动 力 电池 一 系 列 的属 性 、 工 作状 况 和参数 进行 监控 成 为每一 个 动力 汽车 厂商 必 须 面对 的难题 ，而艾德 克斯 的车载充 电机测试 方 案 可 以完美 解 决这些 困扰 。
２ 国 内外 充 电机 方 案 和标 准
目前 ， Ｉ Ｅ Ｃ和 Ｉ Ｓ Ｏ都 在 加 速 制 定 充 电基 础 设 施 方 面 的 国际标准 ， 但 是 由于各 国的 电力 基础 不一 样 ， 所 以各 国所应 用 的标 准 也有 不 同 。 目前 ，充 电接 口 的 国际标 准 由 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ １ ９ ６ — １ ， Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ １ ９ ６ — ２和 Ｉ Ｅ Ｃ
６ ２ １ ９ ６ — ３三部 分 组 成 （ 见表 １ ） ， 后 面 由美 国 、 德 国、
境 的模 拟 ，艾德 克斯 的充 电机测试 方 案兼 容多 种充
电机 的充 电协议 ， 适 用 于多 款充 电机测 试 。 艾 德克 斯车 载充 电机 涵 盖 了 ２ ０多项测 试 ， 从输
入项 的特 性 测试 、 静 态测 试 、 电源 效 应 测试 ， 输 出项 的负 载效 应测 试 、 输 出电压 范 围测试 、 混 合效应 测 试 再 到各项 保护 项 、 时序 和特 殊项 测试 应有 尽有 ， 并 全
锂电池充 电的实际需求 ，又要考虑车载电瓶的恶劣
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电动汽车车载充电机测试解决方案
随着现代技术的发展和世界资源、环境难题的突出，电动汽车以其环保、节能、高效的优点已经成为汽车工业研究领域的热点主题。
当然电动汽车在发展的同时，对应的电力供给系统的研究和生产也是必不可少的，车载充电机技术的成熟和发展，对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用，目前，电动汽车由于高成本，应用难度大等原因其市场价值并未完全发挥，因此能对汽车充电机提供完整可靠方案的供应商并不多，艾德克斯作为在新能源领域领先的测试测量方案供应商，提供的测试方案不仅能够完全满足不同型号的车载充电机测试的需求，还配备了软件来控制充电机和测试方案，具有其他厂商的测试方案所不具备的重要功能。
一、车载充电机工作原理
动力汽车最核心的动力来源是动力电池，目前应用最多的是锂离子电池，它是一个由多个单体电池封装成的电池组组成。
因此车载充电机既要考虑锂电池充电的实际需求，又要考虑车载电瓶的恶劣环境；所以车载充电机的方案必须满足耐高压，高可靠，高效率（见图一）。
充电机主要的应用是给电动汽车上的动力电池充电，按是否安装在车上，充电机可分为车载式（随车型）和固定式。
固定式充电机一般为固定在充电站内的大型充电机，主要以大功率和快速充电为主。
而车载充电机安装在车辆内部，其优势就是可以在车库，路边或者住宅等任何有交流电源供电的地方随时充电，功率相对较小。
车载充电机系统主要采用电压、电流反馈的方法来达到恒流、恒压充电的目的，同时要对充电过程的各种参数进行控制和监测。
充电机的电路由主充电路和辅助电路组成。
主充电路采用的是全桥逆变电路，另一方面为了对电压、电流、温度进行实时检测，同时报告电池的漏电、热管理、报警、剩余容量等一系列状态，车载动力电池需要有电池管理系统进行辅助管控。
如何对充电电机和动力电池一系列的属性、工作状况和参数进行监控成为每一个动力汽车厂商必须面对的难题，而艾德克斯的车载充电机测试方案可以完美解决这些困扰。
二、国内外充电机方案和标准
目前，IEC和ISO都在加速制定充电基础设施方面的国际标准，但是由于各国的电力基础不一样，所以各国所应用的标准也有不同。
目前，充电接口的国际标准由IEC 62196-1，IEC62196-2和IEC 62196-3三部分组成（见图二），后面由美国、德国、意大利三个国家整合定义为：type1、type2、type3方案。
其中type1支持国家主要是美国和日本，type2支持的国家为德国，type3主要支持的国家为意大利和法国，中国的总体交流接口与type2较为接近，采用七芯结构，可单相充电和三相充电。
锁止方案上，中国的标准和美国方案比较一致，都首选机械锁配合电子锁，对此我国于2006年制定完成了一项国家标准GB/T 20234，该标准等效采用了IEC 62196-1。
在车载充电机和充电桩的市场方面，美国的chargepoint，日本的丰田、三菱、本田、日产，英国的chargemaster，德国的宝马，中国的国家电网都在各自国家市场推行了一系列的动力汽车供电方案。
而在汽车端，国内外各大汽车厂商也将目光纷纷投向了动力汽车这一新兴产业。
三、艾德克斯车载充电机测试方案介绍
艾德克斯作为在新能源领域的领先测试测量方案供应商，艾德克斯测试方案符合
GBT18487.1电动汽车传导充电系统三部分的要求：GBT20234.1、GBT20234.2、GBT20234.3，对充电机电气性能及耐久性能的测试符合QC/T895-2011标准，具有诸多独特且重要的功能，如：充电机电气性能及耐久性能的测试，模拟车载控制系统，控制和监控充电机的故障状态和运行参数，方便用户对产品对各种运行环境的模拟，艾德克斯的充电机测试方案兼容多种充电机的充电协议，适用于多款充电机测试。
艾德克斯车载充电机涵盖了20多项测试，从输入项的特性测试、静态测试、电源效应测试，输出项的负载效应测试、输出电压范围测试、混合效应测试再到各项保护项、时序和特殊项测试应有尽有，并全部整合到系统中，客户可以任意的选择需要的项目进行测试（见图三）。
正如上文所提到的，整车控制器、电机控制器和电池管理系统是动力汽车最重要的核心。
艾德克斯车载机及充电接口的测试方案不但可以对充电机的工作状态进行监控，而且系统可依据电池管理系统（BMS）提供的数据，进行动态调节充电机充电电流、电压、功率参数，完全模拟智能充电。
艾德克斯车载充电机测试系统具体是由内置的各种艾德克斯精密仪器和上位机软件组成，单个仪器的精度高，稳定性好，更配备了其它厂商没有的功能，如：
艾德克斯的高功率宽范围直流电源IT6500C，支持主从并联，扩展高达30kW输出能力，搭配功率耗散器满足达90kW的放电测试要求，支持list序列，输出阻抗设定，高分辨率和精度，保护措施齐全（见图四）。
IT8800电子负载有高达25KHz的动态模式可以完成任意电流变化模式，可调上升和下降速度，100组记忆容量，拥有动态测试功能，自动测试功能（见图五）。
艾德克斯测试系统增加了导入DBC文件的功能，兼容CAN总线通讯方式，适合不同厂家，不用类型的充电机测试。
艾德克斯测试系统还配备如示波器、接口模拟板卡、DVM、功率分析仪表等诸多测量模拟设备，为客户的测试提供了诸多方便。
市场上大部分的车载充电机测试系统都存在操作繁琐，软件界面上手难度高甚至需要操作人员有很强的语言编程基础才能操作，让客户需要付出长时间进行操作培训，并且很多软件要求用户自行编辑每个测试项的测试流程，测试效率低下，导致很多厂商对此望而却步。
与之不同的是，艾德克斯车载充电机测试系统的上位机软件，在界面设计上更人性化和贴近需求。
测试系统将充电机的电气性能相关测试项全部内建到软件中，用户只需要拖选所需的测试项即可。
并且每个测试项的流程在系统中已经由艾德克斯在出厂前内建完成，用户只需要打开对应的测试项界面，填写相关等参数即可，当测试完成后，软件会自动判定测试结果（见图七）。
目前虽然有一些厂家提供车载充电机测试系统方案供客户自主测试，但由于集成性较差，控制和测试功能不能合并操作，大大操作难度和成本，与之相比，艾德克斯充电机测试系统不仅可以实现对测试系统硬件的控制，也能实现对充电机本身的控制和监控，大大简化了测试流程。
（见图八）。
在同类测试方案中，艾德克斯测试系统涉及的测试项更全面，性价比更高，对智能充电的仿真测试更接近实际情况而且软件使用方便，还有一些附加的实用功能，简化了操作，大大提升了用户体验，是新能源动力汽车测试的不二选择。
总结：虽然电动汽车为汽车行业带来了诸多机遇，但与之配套的设施建设和行业标准制定还存在很多不足，电动汽车复杂的应用环境，严苛的安全标准使之能源供给的测试和检验变得尤为重要。
当电子行业对新能源设备测试普遍正在摸索时，艾德克斯已经走在了最前沿，以最完善的方案助力新能源汽车的普及和应用，为地球能源的可持续发展做出贡献。