浅析电动汽车非车载充电机的性能指标与测试方法

浅析电动汽车非车载充电机的性能指标与测试方法
摘要：随着电动汽车的快速发展，大功率的非车载充电机的应用在逐渐普及。

不同厂家生产的充电机会有所不同。

本文介绍了电动汽车非车载充电机的主要性能指标以及现有的测试方法，侧重研究电动汽车充电机电气性能指标及测试的方法。

并且对某企业生产的电动汽车非车载充电机的性能指标进行了测试，验证了测试方法的可行性。

关键词：非车载充电机；性能指标；测试方法。

中图法分类号：U469.72 文献标识码：A
0 引言
由于全国都在倡导节能减排的要求，节能环保的电动汽车是汽车工业发展的必然趋势。

充电机为电动汽车正常运行提供能源补给，其发展影响整个电动汽车产业的发展。

随着电动汽车的发展，充电机也越来越普及。

现有的充电机有三类产品，分别是电动汽车非车载充电机，电动汽车车载充电机，电动汽车交流充电桩。

相关的标准都对这三类充电机做出了明确的规定，包括国标和地方性指导文件或国家电网的要求。

因此充电机的性能指标的综合测试和校验，对于分析充电机的稳定性和充电功能等是有重要意义的。

目前市场上的充电机产品有很多，不同厂家生产的充电机其性能参数存在着差别，需要对产品进行测试，通过测试数据的分析，确保充电机的产品质量达到要求。

1 充电机的功能指标
根据相关的测试标准，充电机需要测试的项目可以归纳几个主要部分。

二是电气性能。

充电装置作为大功率的电气设备和电源，一方面要求其输入侧保证对电网的影响要小；另一方面，要求输出侧的电气性能能达到相应的技术指标保证其能完成充电。

根据充电机自身的功能特点，对于输入侧一般是要求谐波要求小于标准要求的限定值，对于输出侧要求其稳压精度和稳流精度以及实际的输出电压电流和设定的电压电流偏压在标准要求的范围内。

三是环境性能。

充电装置主要以户外型工作居多，在户外工作时，为保证其内部的线路和器件不受到外界的风、尘土、雨水、阳光等影响，充电装置必须具备一定的防风防锈、防尘防水、防止日光暴晒等防护功能。

另外，温度和环境的湿度对充电机也有一定的影响，也需要进行测试。

四是保护功能。

保护功能包含两个方面：首先，一个是充电装置对于自身出现故障的一个保护；另外一个对于工作人员、操纵人员、维修人员的人身安全的
保护。

五是电磁兼容测试。

根据国家标准GB/T4365-1995中对电磁兼容（即Electromagnetic Compatibility，即EMC）的定义是：“设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

”因此，一般设备在电磁兼容方面的要求包括两个方面：一个是设备运行时对环境的电磁骚扰不能超过一定的限值；一个是在设备所处的电磁环境中需要具有一定的抗扰度。

那么这方面的测试也就包括电磁骚扰发射测试（EMI）和设备的抗扰度测试。

电磁兼容测试需要十分专门的设备，需要在专门的实验室进行。

六是安全性能测试。

它的测试内容主要包括：节电参数测试、接地电阻测试、绝缘电阻测试、绝缘强度测试、泄露电流测试等。

七是耐久性。

每台电动汽车充电机出厂前都需要做长时间的老化试验，测试该台充电机长时间工作的可靠性和稳定性。

2 电动汽车充电机的测试方法
目前普遍使用的电动汽车充电机的测试方法有两种：一是根据实际的测试的性能指标，设计合适的电路，选择合适的测量仪器，比如功率分析仪，大功率的可编程直流电子负载、高精度的台式万用表，高精度的电流表等测量仪器，需要手动操作输入电压，电流等参数，测试过程中实时记录大量的数据，实验后对数据进行整理分析的人工测试方法。

另一种是自动测试方法，自动测量方法可以依照预设的测试项目和测试方法，反复的测试，并且由系统自动地记录、整理数据。

自动测试方法中需要有以下设备：程序可控交流电源、程序可控电子负载、充电机性能指标测试系统、工控机、带通信接口的数字显示设备。

工控机控制程序可控大功率的交流电源和程序可控电子负载，使被测试的充电机的静态和动态等各种工作状态的各种性能指标按照设计的要求进行测试、记录和分析。

充电机自动测试系统中的各个部分的系统采用模块化的设计，依据软件工程进行开发，易于升级和扩展。

充电机自动测试系统在充电机测试控制系统的统一控制下进行充电机各项性能的测试。

系统管理模块对测试的项目进行工程管理，系统管理模块为每个测试项目建立一个测试数据项目数据库，用于管理测试历史记录、测试数据文件记录和测试系统的参数设置。

充电机测试分析模块可以通过RS232、USB、RS485、CAN等数字接口的通信来控制所有的仪器和设备，自动进行测试，显示和存储实验数据，并能够对实验数据进行分析，给出相应的测试报告。

3.试验结果
不同的生产厂家生产的充电机性能会有所不同，根据国家及地方的相关标准，本文采用人工测试的方法对国内某公司生产的非车载的电动汽车充电机主要进行了相关电气性能指标的测试。

3.1测试指标
3.1.1输入电压范围
符合直流稳压电源能够正常工作的电压范围。

我国市电为单相220V、三相380V。

输入电压的变化范围一般为±10%，加上配线路径及各地的具体情况，输入电压的变化范围多为-15%到+10%。

3.1.2输出电压范围
根据电动汽车的蓄电池的充电特性，充电机的输出电压需大于蓄电池组的充电电压，本文的充电机最大输出电压为750V，一般开关电源的输出电压范围为额定电压的50%～100%。

3.1.3输出负载电流范围
输出负载电流范围又称为输出电流范围，在这一电流范围内，直流稳压电源应能保证满足指标规范所给出的指标。

本文的充电机输出电流的范围为DC0～20A。

3.1.4稳压精度。