Procédures de test sur site pour les bornes de recharge de véhicules électriques
En tant que technicien profondément impliqué dans les tests de bornes de recharge sur le terrain, mon travail quotidien met une chose en évidence : à mesure que le niveau de vie des gens s'élève, la demande de véhicules augmente. Couplé à la popularisation des concepts de protection de l'environnement, l'industrie des véhicules électriques (VE) est en plein essor. Les bornes de recharge, considérées comme la "ligne de vie" des VE, déterminent directement si ces derniers peuvent fonctionner de manière stable et sûre. En résumé, notre travail de test consiste à "diagnostiquer" les bornes de recharge pour garantir qu'elles soient performantes. Ce travail exige minutie et précision.
1. Aperçu des bornes de recharge pour véhicules électriques : développement de l'industrie et importance des tests
L'industrie manufacturière mondiale est en pleine expansion, consommant des ressources à un rythme effréné. Des ressources critiques comme le pétrole sont âprement disputées dans divers secteurs, et leurs réserves diminuent rapidement. En tant que dérivé du pétrole, la demande d'essence et de diesel a explosé avec l'augmentation du nombre de véhicules. Du point de vue environnemental et du développement durable, les véhicules à essence sont destinés à être progressivement éliminés. Actuellement, les véhicules hybrides et entièrement électriques gagnent en popularité en raison de leur faible ou nulle consommation de carburant, et l'industrie de l'équipement de recharge "décolle" en parallèle, avec l'apparition constante de nouvelles technologies et de nouveaux dispositifs.
Du point de vue des tests, il existe plusieurs classifications clés pour l'équipement de recharge :
Les bornes de recharge AC agissent comme des "intermédiaires" fournissant de l'électricité alternative au système de charge embarqué : les bornes monophasées sont adaptées aux petits véhicules, nécessitant généralement 3 à 8 heures pour une charge complète ; les bornes triphasées permettent une charge rapide pour les bus de taille moyenne à grande, atteignant 80 % de charge en demi-heure. Au fil des années de tests, j'ai compris que les tests de bornes de recharge doivent être "complets" - des paramètres tels que la tension de sortie, le courant et la fréquence reflètent directement les capacités de contrôle, d'acquisition de données et de traitement de la borne. De plus, la sécurité des bornes de recharge est "une question de vie ou de mort" ; toute panne peut rendre un VE inutilisable.
Cependant, les méthodes de test actuelles ont des limites. La méthode de test environnemental, qui utilise des batteries physiques, ne parvient pas à simuler les conditions de charge réelles, entraînant de grandes erreurs et une faible efficacité. Cela nous oblige, nous les testeurs sur le terrain, à avancer en parallèle avec la R&D des véhicules à énergie nouvelle, améliorant les normes de test pour véritablement propulser la progression de l'industrie.
2. Méthodes de test sur site des bornes de recharge pour véhicules électriques : perspectives pratiques du terrain
2.1 Configuration de la plateforme de test sur site
2.1.1 Plateforme matérielle
La plateforme de test automatique que nous utilisons doit être compatible avec les tests de bornes AC et supporter l'interopérabilité. Par exemple, lors du test d'une borne triphasée de 63A, l'alimentation CA est réglée à 60kVA, produisant 0VAC-300VAC pour minimiser le courant harmonique et éviter les interférences sur le réseau. Le chargement monophasé indépendant, chaque phase fonctionnant séparément, simule les conditions de chargement des modules de charge non linéaires et des chargeurs, générant une force d'impact deux fois supérieure au courant nominal. Ces paramètres de configuration sont des "connaissances éprouvées" acquises au cours de nombreux tests.
Les bornes de recharge dépendent des alimentations CA et doivent simuler des "perturbations" telles que les harmoniques et les baisses de tension, assurant que les données de la borne répondent aux normes nationales dans des conditions extrêmes. Les charges purement résistives sont programmées pour le contrôle monophasé, répondant aux exigences de test pour les bornes monophasées et triphasées.
En utilisant l'interface de test de recharge CA pour simuler les défauts de terre et la logique de commutation, combinée à des alimentations et des charges, nous pouvons comprendre la compatibilité entre la borne et le VE, vérifiant l'efficacité des actions de protection. Des compteurs de puissance de haute précision collectent les données de tension et de courant ; un multimètre numérique à 6,5 chiffres est installé dans la carte d'acquisition de données avec 20 canaux pour une mesure simultanée. Des dispositifs de commutation de signaux travaillent avec des oscilloscopes pour capturer les signaux de commutation, et des serveurs série se connectent à des ordinateurs industriels pour l'échange et le rapportage de données en temps réel. Cette configuration matérielle est le "pilier" de la précision des tests.
2.1.2 Logiciel de test
Le logiciel doit être ouvert, intégrant diverses données de test pour gérer de manière centralisée les appareils, les programmes et les rapports tout en assurant la sécurité des données. Le logiciel que j'utilise couramment dispose d'une interface de programmation secondaire, facilitant l'ajustement des programmes et le traitement des données par les testeurs sur le terrain.
L'interface homme-machine (HMI) est très fonctionnelle : détection de paramètres, affichage dynamique, contrôle des opérations et génération de rapports, avec une personnalisation en ligne des effets d'interface. Le module client communique via des interfaces de données et des commandes de contrôle ; le module de commande reçoit, exécute et vérifie les commandes, gérant de manière unifiée les interfaces d'appareils. Si le matériel change, les configurations sont mises à jour pour simplifier les mises à niveau. Le module de données est responsable de la collecte, du stockage et du traitement des données, séparant la vérification des paramètres et des résultats, et définissant les configurations matérielles.
Je maîtrise bien le processus d'exploitation du logiciel : connexion, sélection des éléments de test, ajustement en temps réel des commandes de programme, et envoi d'instructions au coffret de commande. Après l'exécution d'un projet, visualisation des commandes d'édition à gauche et des variables/rapports à droite. La surveillance en ligne permet d'ajuster les oscilloscopes et les analyseurs de puissance ; démarrage des tests, collecte des données et sauvegarde dans un dossier. Ce processus rationalisé augmente considérablement l'efficacité des tests.
2.2 Éléments de test : points de contrôle clés pour les tests sur le terrain
2.2.1 Inspection de l'apparence et de la structure
Lors de chaque test, ma première étape est de vérifier le boîtier et la plaque signalétique de la borne de recharge. La plaque signalétique doit être claire et complète, avec des protections de sécurité appropriées, sans rouille ni poussière. Les "aspects cachés" tels que l'alimentation, l'environnement de fonctionnement, la protection contre les chocs électriques et les espacements électriques doivent strictement respecter les normes. Le corps de la borne doit être propre, sans fissures ni bavures, et avoir des câbles bien organisés. Un bouton d'arrêt d'urgence est obligatoire, permettant une coupure immédiate de l'alimentation en cas de panne. Le corps de la borne doit être durable, résistant à la corrosion et aux hautes températures, et ses composants internes doivent être protégés contre l'eau et la rouille. Ignorer l'un de ces détails pourrait poser des risques potentiels.
2.2.2 Inspection des indicateurs et des afficheurs
Bien que petits, les indicateurs et les afficheurs sont cruciaux ! Vérifiez leur statut pendant la charge, les pannes et le fonctionnement : les indicateurs doivent s'allumer ou clignoter pendant le fonctionnement, rester allumés de manière stable lors de l'alimentation normale, rester allumés (indicateur de fonctionnement) avec l'indicateur de charge éteint pendant la charge, et montrer un indicateur de fonctionnement stable avec un indicateur de panne clignotant en cas de surtension/surintensité. Ils doivent également afficher des informations en temps réel sur la batterie, la durée de charge, la tension et le courant, ainsi que des avertissements de panne et des enregistrements manuels. Les dysfonctionnements de ces fonctions empêchent les conducteurs d'évaluer l'état de la borne.
2.2.3 Tests fonctionnels
Lors des tests automatiques ou manuels, les données BMS doivent être utilisées pour ajuster les paramètres de charge, assurant la qualité de la charge. Avant l'opération manuelle, les paramètres sont définis, les appareils installés, et les limites de tension et de courant de sortie surveillées en temps réel. Si la tension dépasse les limites en mode courant constant, passez en mode tension constante ; si le courant dépasse les limites en mode tension constante, limitez le courant ; en cas de tension CA anormale, arrêtez immédiatement. Ces logiques sont des "règles strictes" pour assurer la sécurité de la charge.
2.2.4 Tests de la fonction de mesure
La mesure est le "cœur" des bornes de recharge, impliquant des tests d'erreur de fonctionnement, d'erreur d'indication, d'erreur de paiement et d'erreur d'horloge. Lorsque le courant de charge est entre le maximum et le minimum, les bornes de classe 1 doivent avoir une erreur ≤±1%, les bornes de classe 2 ≤±2% ; les montants de paiement doivent correspondre au prix unitaire et à la consommation d'énergie ; l'erreur d'horloge ne doit pas dépasser 5 secondes pour le premier test, avec une durée de test de 3 minutes. Ces exigences de précision ont un impact direct sur les coûts et l'expérience de charge des utilisateurs.
3. Exemples d'applications de tests sur site pour les bornes de recharge de véhicules électriques : chroniques de batailles sur le terrain
3.1 Test de la borne réelle et de la charge
3.1.1 Objet de test
Pour valider les méthodes de test, j'ai sélectionné une borne DC dans une station de recharge, en me concentrant sur sa performance de charge - les tests sur le terrain exigent une "vérification réelle" pour vraiment comprendre la performance.
3.1.2 Conclusions des tests
Prenons l'exemple de la borne n°1, les tests ont révélé :
Ce test a combiné des mesures côté AC et DC, permettant au chargeur de fonctionner sous charge, en maintenant la stabilité de la tension constante. Avec une tension d'entrée de 500V, le courant de charge a été optimisé, et la puissance a été mesurée en temps réel - cette approche complète a permis d'évaluer en profondeur la performance de la borne.
3.2 Problèmes de test et améliorations : défis et solutions sur le terrain
Solution : Mon équipe et moi avons ajouté des rapports de conformité de protocole aux appareils, introduit des modes de tension/courant constants, et poussé pour l'intégration des appareils - les testeurs sur le terrain doivent résoudre activement ces "goulots d'étranglement".
Solution : Les plateformes de test doivent inclure ces scénarios, évaluant la stabilité de la communication sans fil et la récupération automatique des pannes - les problèmes sur le terrain doivent être exposés et résolus lors des tests.
4. Conclusion : les aspirations d'un testeur sur le terrain pour l'industrie
Les véhicules électriques dépendent des bornes de recharge pour "l'énergie". Pour garantir que les bornes de recharge soient fiables et durables, des systèmes de supervision et d'inspection efficaces sont essentiels. En tant que testeurs sur le terrain, nous travaillons en étroite collaboration avec les bornes quotidiennement, espérant identifier les problèmes de performance et de sécurité par des tests en temps réel et mettre en œuvre des solutions pratiques, assurant la prospérité de l'industrie des véhicules à énergie nouvelle. La progression de l'industrie repose sur un travail solide, et nous, les testeurs, devons "tenir la ligne" dans ce maillon critique.
