一、車載充電機(jī)工作原理

動力汽車最核心的動力來源是動力電池，目前應(yīng)用最多的是鋰離子電池，它是一個由多個單體電池封裝成的電池組組成。因此車載充電機(jī)既要考慮鋰電池充電的實際需求，又要考慮車載電瓶的惡劣環(huán)境；所以車載充電機(jī)的方案必須滿足耐高壓，高可靠，高效率（見圖一）。

圖一 動力汽車供電系統(tǒng)

充電機(jī)主要的應(yīng)用是給電動汽車上的動力電池充電，按是否安裝在車上，充電機(jī)可分為車載式（隨車型）和固定式。固定式充電機(jī)一般為固定在充電站內(nèi)的大型充電機(jī)，主要以大功率和快速充電為主。而車載充電機(jī)安裝在車輛內(nèi)部，其優(yōu)勢就是可以在車庫，路邊或者住宅等任何有交流電源供電的地方隨時充電，功率相對較小。

車載充電機(jī)系統(tǒng)主要采用電壓、電流反饋的方法來達(dá)到恒流、恒壓充電的目的，同時要對充電過程的各種參數(shù)進(jìn)行控制和監(jiān)測。充電機(jī)的電路由主充電路和輔助電路組成。主充電路采用的是全橋逆變電路，另一方面為了對電壓、電流、溫度進(jìn)行實時檢測，同時報告電池的漏電、熱管理、報警、剩余容量等一系列狀態(tài)，車載動力電池需要有電池管理系統(tǒng)進(jìn)行輔助管控。

如何對充電電機(jī)和動力電池一系列的屬性、工作狀況和參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控成為每一個動力汽車廠商必須面對的難題，而艾德克斯的車載充電機(jī)測試方案可以完美解決這些困擾。

二、國內(nèi)外充電機(jī)方案和標(biāo)準(zhǔn)

目前，IEC和ISO都在加速制定充電基礎(chǔ)設(shè)施方面的國際標(biāo)準(zhǔn)，但是由于各國的電力基礎(chǔ)不一樣，所以各國所應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)也有不同。目前，充電接口的國際標(biāo)準(zhǔn)由IEC 62196-1，IEC62196-2和IEC 62196-3三部分組成（見圖二），后面由美國、德國、意大利三個國家整合定義為：type1、type2、type3方案。其中type1支持國家主要是美國和日本，type2支持的國家為德國，type3主要支持的國家為意大利和法國，中國的總體交流接口與type2較為接近，采用七芯結(jié)構(gòu)，可單相充電和三相充電。鎖止方案上，中國的標(biāo)準(zhǔn)和美國方案比較一致，都首選機(jī)械鎖配合電子鎖，對此我國于2006年制定完成了一項國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20234,該標(biāo)準(zhǔn)等效采用了IEC 62196-1。

圖二  國內(nèi)外充電接口方案

在車載充電機(jī)和充電樁的市場方面，美國的chargepoint，日本的豐田、三菱、本田、日產(chǎn)，英國的chargemaster，德國的寶馬，中國的國家電網(wǎng)都在各自國家市場推行了一系列的動力汽車供電方案。而在汽車端，國內(nèi)外各大汽車廠商也將目光紛紛投向了動力汽車這一新興產(chǎn)業(yè)。

三、艾德克斯車載充電機(jī)測試方案介紹

艾德克斯作為在新能源領(lǐng)域的領(lǐng)先測試測量方案供應(yīng)商，艾德克斯測試方案符合GBT18487.1電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)三部分的要求：GBT20234.1、GBT20234.2、GBT20234.3，對充電機(jī)電氣性能及耐久性能的測試符合QC/T895-2011標(biāo)準(zhǔn)，具有諸多獨特且重要的功能，如：充電機(jī)電氣性能及耐久性能的測試，模擬車載控制系統(tǒng)，控制和監(jiān)控充電機(jī)的故障狀態(tài)和運行參數(shù)，方便用戶對產(chǎn)品對各種運行環(huán)境的模擬，艾德克斯的充電機(jī)測試方案兼容多種充電機(jī)的充電協(xié)議，適用于多款充電機(jī)測試。

艾德克斯車載充電機(jī)涵蓋了20多項測試，從輸入項的特性測試、靜態(tài)測試、電源效應(yīng)測試，輸出項的負(fù)載效應(yīng)測試、輸出電壓范圍測試、混合效應(yīng)測試再到各項保護(hù)項、時序和特殊項測試應(yīng)有盡有，并全部整合到系統(tǒng)中，客戶可以任意的選擇需要的項目進(jìn)行測試（見圖三）。

圖三 艾德克斯車載充電機(jī)測試系統(tǒng)

正如上文所提到的，整車控制器、電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)是動力汽車最重要的核心。艾德克斯車載機(jī)及充電接口的測試方案不但可以對充電機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，而且系統(tǒng)可依據(jù)電池管理系統(tǒng)（BMS）提供的數(shù)據(jù)，進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)充電機(jī)充電電流、電壓、功率參數(shù)，完全模擬智能充電。

艾德克斯車載充電機(jī)測試系統(tǒng)具體是由內(nèi)置的各種艾德克斯精密儀器和上位機(jī)軟件組成，單個儀器的精度高，穩(wěn)定性好，更配備了其它廠商沒有的功能，如：

艾德克斯的高功率寬范圍直流電源IT6500C，支持主從并聯(lián)，擴(kuò)展高達(dá)30kW輸出能力，搭配功率耗散器滿足達(dá)90kW的放電測試要求，支持list序列，輸出阻抗設(shè)定，高分辨率和精度，保護(hù)措施齊全（見圖四）。

圖四 IT6500C高功率寬范圍直流電源(30KW)

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IT8800電子負(fù)載有高達(dá)25KHz的動態(tài)模式可以完成任意電流變化模式，可調(diào)上升和下降速度，100組記憶容量，擁有動態(tài)測試功能，自動測試功能（見圖五）。

圖五 IT8800直流電子負(fù)載

IT9503開關(guān)分析儀，供16通道可搭配IT-E191 IO卡，IT-E186繼電器卡，IT-E196數(shù)據(jù)采集卡。可對充電機(jī)開關(guān)進(jìn)行全方位測試（見圖六）。

艾德克斯測試系統(tǒng)增加了導(dǎo)入DBC文件的功能，兼容CAN總線通訊方式，適合不同廠家，不用類型的充電機(jī)測試。

艾德克斯測試系統(tǒng)還配備如示波器、接口模擬板卡、DVM、功率分析儀表等諸多測量模擬設(shè)備，為客戶的測試提供了諸多方便。

市場上大部分的車載充電機(jī)測試系統(tǒng)都存在操作繁瑣，軟件界面上手難度高甚至需要操作人員有很強(qiáng)的語言編程基礎(chǔ)才能操作，讓客戶需要付出長時間進(jìn)行操作培訓(xùn)，并且很多軟件要求用戶自行編輯每個測試項的測試流程，測試效率低下，導(dǎo)致很多廠商對此望而卻步。與之不同的是，艾德克斯車載充電機(jī)測試系統(tǒng)的上位機(jī)軟件，在界面設(shè)計上更人性化和貼近需求。測試系統(tǒng)將充電機(jī)的電氣性能相關(guān)測試項全部內(nèi)建到軟件中，用戶只需要拖選所需的測試項即可。并且每個測試項的流程在系統(tǒng)中已經(jīng)由艾德克斯在出廠前內(nèi)建完成，用戶只需要打開對應(yīng)的測試項界面，填寫相關(guān)等參數(shù)即可，當(dāng)測試完成后，軟件會自動判定測試結(jié)果（見圖七）。

目前雖然有一些廠家提供車載充電機(jī)測試系統(tǒng)方案供客戶自主測試， 但由于集成性較差，控制和測試功能不能合并操作，大大操作難度和成本，與之相比，艾德克斯充電機(jī)測試系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)對測試系統(tǒng)硬件的控制，也能實現(xiàn)對充電機(jī)本身的控制和監(jiān)控，大大簡化了測試流程。（見圖八）。

在同類測試方案中，艾德克斯測試系統(tǒng)涉及的測試項更全面，性價比更高，對智能充電的仿真測試更接近實際情況而且軟件使用方便，還有一些附加的實用功能，簡化了操作，大大提升了用戶體驗，是新能源動力汽車測試的不二選擇。

總結(jié)：雖然電動汽車為汽車行業(yè)帶來了諸多機(jī)遇，但與之配套的設(shè)施建設(shè)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定還存在很多不足，電動汽車復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境，嚴(yán)苛的安全標(biāo)準(zhǔn)使之能源供給的測試和檢驗變得尤為重要。當(dāng)電子行業(yè)對新能源設(shè)備測試普遍正在摸索時，艾德克斯已經(jīng)走在了最前沿，以最完善的方案助力新能源汽車的普及和應(yīng)用，為地球能源的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。