電動(dòng)汽車充電機(jī)電氣性能測試與研究詳探

電動(dòng)汽車充電機(jī)電氣性能測試與研究詳探

Summary：隨著工業(yè)化腳步的不斷邁進(jìn)，環(huán)境污染、能源缺失成為了世界各國所面臨最為嚴(yán)峻的問題。為此，各國均加強(qiáng)了新能源的開發(fā)和應(yīng)用力度，電動(dòng)汽車的出現(xiàn)便是當(dāng)前環(huán)保時(shí)代最明顯的特點(diǎn)。在電動(dòng)汽車的使用過程中，充電機(jī)是汽車行駛的能量源頭，因此提高電動(dòng)汽車充電機(jī)的電氣性能和使用安全性對電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步有著重要的作用?；诖?，本文圍繞著電動(dòng)汽車充電機(jī)展開論述，對充電機(jī)的電氣性能參數(shù)進(jìn)行探究，并對電動(dòng)汽車充電機(jī)電氣性能的檢測系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)對測試方法進(jìn)行深入剖析，以供相關(guān)人員參考，從而推動(dòng)我國新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。Keys：電動(dòng)汽車；充電機(jī)；電氣性能；檢測系統(tǒng)；測試方法引言現(xiàn)如今，由于能源的日益枯竭，環(huán)境問題的日益惡化，新能源汽車行業(yè)也成為了全球各國都在關(guān)注的項(xiàng)目。在此種環(huán)境下，我國在電動(dòng)汽車的生產(chǎn)和制造領(lǐng)域也得到了巨大的發(fā)展，并且很多方面已經(jīng)在走到了世界前列。充電機(jī)作為電動(dòng)汽車能源輸送的重要部分，其對于電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展有著巨大的影響，因此充電機(jī)電氣性能的研究和測試是如今電動(dòng)汽車行業(yè)廣泛關(guān)注的事項(xiàng)。為了更好的發(fā)揮出充電機(jī)的實(shí)際充電性能，，需要對電氣性能進(jìn)行多方位測試，以此來保障充電機(jī)具有良好的充電能力，進(jìn)而推動(dòng)電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展。電動(dòng)汽車充電機(jī)二十一世紀(jì)以來，新能源汽車已經(jīng)成為了交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展的主流趨勢，我國汽車行業(yè)也順應(yīng)著時(shí)代的東風(fēng)在新能源運(yùn)用方面有著較大的發(fā)展，例如比亞迪的電動(dòng)汽車技術(shù)已經(jīng)走向了世界前列。在電動(dòng)汽車的運(yùn)行過程中，充電機(jī)是其能源供應(yīng)的重要環(huán)節(jié)，目前我國電動(dòng)汽車充電機(jī)主要分為兩類，一種是直流充電機(jī)，另一種是交流充電樁。隨著我國充電行業(yè)的飛速發(fā)展，電動(dòng)汽車充電機(jī)在全國范圍內(nèi)已經(jīng)逐步完成了現(xiàn)場認(rèn)證、檢測，但在充電機(jī)的實(shí)際建設(shè)過程中，由于各地的環(huán)境因素的不同，導(dǎo)致充電機(jī)在實(shí)際的應(yīng)用過程中頻繁出現(xiàn)安裝問題、調(diào)試問題和后期維護(hù)管理問題，其主要表現(xiàn)在以下幾方面：①在充電機(jī)的實(shí)際應(yīng)用過程中，故障較多，很多電動(dòng)汽車在充電過程中會(huì)出現(xiàn)斷路的問題，對用戶的充電體驗(yàn)產(chǎn)生不良的影響；②充電機(jī)的充電標(biāo)準(zhǔn)不同，一臺(tái)充電機(jī)難以同時(shí)匹配所有車型，難以滿足用戶的充電需求；③充電機(jī)質(zhì)量差別較大，在實(shí)際使用過程中部分充電機(jī)容易出現(xiàn)安全問題，甚至?xí)τ脩舻纳?cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅。因此，相關(guān)部門和企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大對電動(dòng)汽車充電機(jī)的研究和管理，在充電機(jī)的生產(chǎn)過程中應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)來進(jìn)行測試，以保證充電機(jī)具有良好的充電性能，從而實(shí)現(xiàn)充電效率的提升[1]。二、充電機(jī)的電氣性能參數(shù)通常情況下，電動(dòng)汽車充電機(jī)電氣性能中最重要的指標(biāo)參數(shù)有輸入電壓U0、輸入電流I0、輸入頻率f0、輸出電壓U1以及充電機(jī)的電能效率η等，目前我國常用充電機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)如下：輸入交流電壓U0=380V、輸出直流電流I0=（5-75）A、輸出直流電壓U1=（250-400）V。其中輸入頻率、充電機(jī)電能效率需要進(jìn)行測量計(jì)算[2]。三、電動(dòng)汽車充電機(jī)電氣性能測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)本文所設(shè)計(jì)的電動(dòng)汽車充電機(jī)電氣性能測試系統(tǒng)與傳統(tǒng)測試系統(tǒng)有較大的差異，本次設(shè)計(jì)是在模塊集成化的基礎(chǔ)上來完成的，而傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)模塊較為分散。設(shè)計(jì)測試系統(tǒng)包含以下：直流檢測裝置、交流檢測裝置、上位機(jī)、集成分析計(jì)算模塊以及輸入輸出裝置等[3]。其中直流、交流檢測裝置的主要功能是為了檢測電路中電壓和電流信號(hào)，并且將所檢測到的數(shù)據(jù)傳輸至集成分析計(jì)算模塊當(dāng)中，以此來對充電機(jī)相關(guān)電氣性能參數(shù)進(jìn)行分析整合，之后通過預(yù)設(shè)的算法分離交流側(cè)的基波與諧波，之后將分離后所監(jiān)測出的數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)當(dāng)中，而上位機(jī)將所發(fā)送過來的信號(hào)以圖像的形式呈現(xiàn)出來。相比較傳統(tǒng)充電機(jī)電氣性能測試系統(tǒng)，本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠有效的彌補(bǔ)傳統(tǒng)測試方式的不足（效率低下，功能不全），并且還能夠提高測試效率，測試結(jié)果也更為精準(zhǔn)。圖1電動(dòng)汽車充電機(jī)電氣性能測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖電氣性能測試方法本文所研究的電氣性能測試方法主要用于測試電動(dòng)汽車交流側(cè)的諧波以及頻率，該種測試方式在電壓不平衡和頻率畸變的情況下也適用。在充電機(jī)實(shí)際應(yīng)用過程中，交流側(cè)與外部電網(wǎng)相連接，因此該側(cè)功率的改變主要是由電流的變化而引起的，電壓在此過程中較為穩(wěn)定，因此測試方式主要是利用電壓來測試頻率。本文以三相三線制的電力系統(tǒng)為模型進(jìn)行分析，三相電壓如下：Ua√2[Ub]=[√2]Uc√2式中下角標(biāo)1為正序分量，2為負(fù)序分量，而0則是代表的零序分量，n是指n次諧波，w為傳輸電網(wǎng)基波的角頻率，t為時(shí)間。在實(shí)際的運(yùn)算過程中，由于電網(wǎng)當(dāng)中基波的角頻率未知，因此在實(shí)際計(jì)算中應(yīng)當(dāng)選取一個(gè)基準(zhǔn)角頻率w0t，采用固定標(biāo)準(zhǔn)角頻率可以獲取到基頻的實(shí)際分量。假設(shè)計(jì)算出的基頻分量為Up-Uq，則可得出如下公式：[]=[]之后便可以計(jì)算出諧波分量頻率：f=1/2×（arcsinUβ’2/（Uα2+Uβ2））’全文公示書寫須規(guī)范結(jié)語電動(dòng)汽車充電機(jī)作為發(fā)展電動(dòng)汽車的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其電氣性能已經(jīng)成為重點(diǎn)研究對象。為了有效的提高充電機(jī)的實(shí)際充電效率和充電安全性，相關(guān)部門和企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大對充電機(jī)電氣性能的測試，在實(shí)際應(yīng)用之前保證其具有良好的電氣性能，進(jìn)而推動(dòng)我國電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展。Reference：顏湘武,趙帥帥,董清,等.電動(dòng)汽車充電機(jī)性能綜合評估[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2020,48(1):164-171.[2]劉亞麗,王旭東,趙迎春,等.基于TOPSIS法的充電機(jī)運(yùn)行