Tereptesztelési eljárások elektromos jármű töltőpontokhoz

Mint egy technikus, aki mélyen belevetted a töltőpókok tesztelésébe az első sorban, napi munkám egyértelművé teszi: ahogy az emberek életszínvonása emelkedik, a járművek iránti igény is növekszik. A környezetvédelmi elvek elterjedése mellett az elektromos jármű (EV) iparág fejlődése gyorsít. A töltőpókok, mint az elektromos járművek “életvonalai”, közvetlenül határozzák meg, hogy az EV-k stabil és biztonságosan működnek-e. Egyszerűen fogalmazva, a tesztelési munkánk célja, hogy “diagnosztizáljuk” a töltőpókokat, és biztosítsuk, hogy teljesítményük megbízható legyen. Ez a munka részletes és pontos megközelítést igényel.

1. Az elektromos jármű töltőpókok áttekintése: Iparágfejlesztés és a tesztelés jelentősége

A globális gyártóipar nagy sebességgel halad, erőforrásokat látványos ütemben fogyaszt. Kritikus erőforrások, mint a szénkémény, szerte a világon heves versenyben vannak, és a tartalékai gyorsan csökkennek. A szénkéménytől függő benzin- és dieseligény ugyanakkor drámai ütemben nő a járműszám növekedésével. Környezeti és fenntarthatósági szempontból a hagyományos üzemanyagot használó járművek kiváltása előre írható. Jelenleg a hibrid és tiszta elektromos járművek népszerűsödnek alacsony vagy nullára redukált üzemanyagfogyasztásuk miatt, és a töltőeszközök ipara “lebeg” ezen trendekkel, új technológiák és eszközök folyamatosan jelennek meg.

Tesztelési szempontból a töltőeszközök több kulcsfontosságú osztályozásba sorolhatók:

• Elektromos bemenet szerint: AC töltőpókok (az on-board töltő segítségével konvertáló) és DC töltők (közvetlenül a batterynak adnak energiát);

• Telepítési módszer szerint: padló- és falhoz rögzített, a helyi feltételek alapján választják;

• Eszközstruktúra szerint: szétválasztott és integrált, ez befolyásolja a telepítési és karbantartási nehézséget;

• Pontossági szint szerint: 1. és 2. osztály, ami meghatározza az energia mérésének pontosságát. Ezek az osztályozások alkotják a “alapvető ismereteket”, amelyeket mindenkori teszthez elő kell tudnom.

Az AC töltőpókok “utódként” AC energiát szolgáltatnak az on-board töltőrendszernek: az egyfázisú patak kisebb járművekre alkalmas, általában 3-8 órába telik a teljes töltés; a háromfázisú patak lehetővé teszi a közepes- és nagyobbfogantyúbuszok gyors töltését, 80%-os töltés 30 perc alatt. Éveknyi tesztelés után rájöttem, hogy a töltőpókok tesztelése “teljes”nek kell lennie - a kimenő feszültség, áram és frekvencia paraméterei közvetlenül tükrözik a patak vezérlési, adatszerezési és feldolgozási képességeit. Továbbá a töltőpókok biztonsága “élet-halál kérdése”; bármilyen hiba megszakíthatja egy EV működését.

Azonban a jelenlegi tesztelési módszerek korlátozottak. A fizikai akkumulátorok használata, a környezeti tesztelési módszer, nem tudja szimulálni a valós töltési feltételeket, ami nagy hibákat és alacsony hatékonyságot eredményez. Ez kényszeríti minket, a frontvonalbeli tesztelőket, hogy a tiszta energia járművek R&D-jével lépjünk előre, javítsuk a tesztelési normákat, hogy valóban továbbítsuk az ipari fejlődést.

2. Az elektromos jármű töltőpókok helyi tesztelési módszerei: Gyakorlati tanulságok a frontvonalból
2.1 A helyi tesztelési platform beállítása
2.1.1 Hardverplatform

Az automatikus tesztelési platform, amit használunk, kompatibilisnek kell lennie az AC patak tesztelésével és támogatnia kell az összeilleszthetőséget. Például, amikor egy háromfázisú 63A patakot tesztelünk, az AC ellátást 60kVA-ra állítjuk, 0VAC-300VAC kimenetre, hogy minimalizáljuk a harmonikus áramot és elkerüljük a hálózati zavarokat. Egyfázisú független terhelés, ahol minden fázis külön-külön működik, szimulálja a nemlineáris töltőmodulok és töltők terhelési feltételeit, kétszeres hatáserejűt generálva a nominális árammal szemben. Ezek a paraméterszabályozások “harcpróbált” bepillantást nyújtanak számtalan teszten keresztül.

A töltőpókok AC ellátásra támaszkodnak, és szimulálniuk kell a “zavarokat”, mint például a harmonikus és feszültség-lehullásokat a hálózatban, hogy a patak adatai megfeleljenek a nemzeti normáknak extrém feltételek között. Tiszta ellenállású terhelések programozása egyfázisú vezérléshez, amely kielégíti az egyfázisú és háromfázisú patak tesztelési követelményeit.

Az AC töltési tesztelési interfész használatával talajhelyzetek és kapcsolólogika szimulálása, ellátási és terhelési kombinációkkal, megérthető a patak és az EV közötti kompatibilitás, ellenőrizhető a védelmi intézkedések hatékonysága. Magas pontosságú energia mérése adatokat gyűjt a feszültségről és az áramról; egy 6,5 jegyű digitális multimeter van telepítve az adatszerezési kártyában 20 csatornával egyszerre mérni. Jelkapcsoló eszközök működnek oscilloszkóppal, hogy rögzítsék a kapcsoló jeleket, és soros szerverek csatlakoztatják az ipari számítógépeket valós idejű adatcserére és jelentés elkészítésére. Ez a hardverbeállítás a tesztelési pontosság “gerincét” alkotja.

2.1.2 Tesztelő szoftver

A szoftvernek nyíltan kell működnie, különböző tesztadatok integrálásával, hogy központilag kezelje az eszközöket, programokat és jelentéseket, miközben garantálja az adatbiztonságot. A gyakran használt szoftverem másodlagos programozási felülettel rendelkezik, ami segít a frontvonalbeli tesztelőknek a programokkal és az adatok feldolgozásával.

Az ember-gép felület (HMI) nagyon funkcionális: paraméterek ellenőrzése, dinamikus megjelenítés, műveleti vezérlés, és jelentéskészítés, online testreszabható felületekkel. A kliens modul kommunikál adatai és irányítási parancsokkal; a parancskezelő modul fogad, végrehajtja és ellenőrzi a parancsokat, egységesen kezelve az eszközi interfészeket. Ha a hardver változik, a konfigurációk frissülnek, hogy egyszerűsítsék a frissítéseket. Az adatmodul felelős az adatgyűjtés, tárolás és feldolgozásért, szétválasztja a paraméter- és eredmény-ellenőrzést, és meghatározza a hardverkonfigurációkat.

Jól ismerem a szoftver működési folyamatát: bejelentkezés, teszt elemek kiválasztása, valós időben programparancsok beállítása, és utasítások küldése a vezérlődobozhoz. Egy projekt végrehajtása után a bal oldalon szerkeszthető parancsok, a jobb oldalon változók és jelentések láthatók. Online figyelés lehetővé teszi az oscilloszkópok és energia-analizátorok beállítását; a teszt indítása, adatgyűjtés, és mentés mappába. Ez a leegyszerűsített folyamat jelentősen növeli a tesztelési hatékonyságot.

2.2 Tesztelési elemek: Frontvonalbeli tesztelési kulcspontok
2.2.1 Kivitelezés és szerkezet ellenőrzése

Minden teszt során az első lépéseim a töltőpók dobozának és címkejének ellenőrzése. A címkenek világosan és teljesen ki kell jelennie, megfelelő biztonsági védelemmel, és szabadnak kell lennie a rúgódásoktól és porzatoktól. A “rejtett aspektusok”, mint például az ellátás, a működési környezet, a villamos sokkolás-védelem, és a villamos tisztaság, szigorúan meg kell feleljenek a szabványoknak. A patak testének tiszta, szaggatlan és simának kell lennie, rendezetten elrendezett vezetékekkel. Szükséges egy válságos leállító gomb, ami lehetővé teszi a hibák esetén azonnali energialeadást. A patak testének tartósnak, rostmentesnek és magas hőmérsékletűnek kell lennie, belső alkatrészei pedig víz- és rostmentesnek kell lenniük. Bármely részlet elhanyagolása potenciális veszélyt jelenthet.

2.2.2 Jelzők és megjelenítők ellenőrzése

Bár kis méretűek, a jelzők és megjelenítők nagyon fontosak! Ellenőrizni kell állapotukat töltés, hiba és működés közben: a jelzőknek világítaniuk vagy pislogniuk kell a működés közben, állandóan világítaniuk kell a normális energiabevitelkor, állandóan világítaniuk kell (működési jelző) a töltési jelző kikapcsolódása közben, és állandó működési jelzővel, pislogó hibajelzővel kell megjelennie a túlfeszültség/túlmelegedés esetén. Meg kell jeleníteniük a pillanatnyi akkumulátor-információt, a töltési időt, a feszültséget és az áramot, hiba-figyelmeztetésekkel és kézi feljegyzésekkel. Ezek a funkciók hibája azt eredményezi, hogy a sofőrök nem tudják megállapítani a patak állapotát.

2.2.3 Funkcionális tesztelés

Automatikus vagy manuális tesztelés során a BMS adatainak használatával be kell állítani a töltési paramétereket, hogy garantáljuk a töltés minőségét. Manuális művelet előtt be kell állítani a paramétereket, telepíteni az eszközöket, és valós időben monitorozni a kimenő feszültség- és áramkorlátokat. Ha a feszültség túllépi a korlátokat konstans áram működés közben, átkapcsolni kell konstans feszültségre; ha az áram túllépi a korlátokat konstans feszültség működés közben, korlátozni kell az áramot; anormális AC feszültség esetén azonnal le kell állítani. Ezek a logikák “szigorú szabályok” a töltési biztonság érdekében.

2.2.4 Mérési funkció tesztelése

A mérés a töltőpókok “szív”e, beleértve az operációs hiba, mutatóhiba, fizetési hiba és időmérő hiba tesztelését. Amikor a terhelési áram a maximális és minimális között van, az 1. osztályú patak hibája ≤±1%, a 2. osztályú patak hibája ≤±2%; a fizetési összegnek meg kell felelnie az egységár és a fogyasztásnak; az időmérő hiba nem lehet 5-nél több másodperc a legelső teszt során, 3 perces tesztidővel. Ezek a pontossági követelmények közvetlenül befolyásolják a felhasználói költségeket és a töltési élményt.

3. Az elektromos jármű töltőpókok helyi tesztelésének alkalmazási példái: Frontvonalbeli harci feljegyzések
3.1 Valódi patak és terhelés tesztelése
3.1.1 Tesztelési objektum

A tesztelési módszerek validálása érdekében kiválasztottam egy DC patakot egy töltőállomáson, fókuszálva a terhelési teljesítményére - a frontvonalbeli tesztelés “valós ellenőrzést” igényel, hogy valóban megértsük a teljesítményt.

3.1.2 Tesztelési következtetések

A 1-es sorszámú patak példáján keresztül a tesztek kimutatták:

• Amikor a kimenő feszültség eltér, a konstans áram 60A volt;

• Amikor a kimenő áram eltér, a konstans feszültség 400V volt;

• A feszültség-idő diagram kielégítette a körvezérlési követelményeket.

Ez a teszt kombinálta az AC és DC oldali méréseket, lehetővé téve a töltő működését terhelés alatt, konstans feszültség stabilitásának fenntartásával. 500V bemeneti feszültséggel optimalizáltuk a terhelési áramot, és valós időben mérte a teljesítményt - ez a komplex megközelítés alaposan értékelte a patak teljesítményét.

3.2 Tesztelési problémák és fejlesztések: Frontvonalbeli kihívások és megoldások

• Eszközproblémák: A tesztelési eszközök képesek kommunikációs üzeneteket megjeleníteni, de nem tudnak standard protokollkonzisztencia jelentéseket generálni, ami csökkenti a hatékonyságot; nehézségek a konstans feszültség/áram elérésében; alacsony integráció és hordozhatóság, nagy ellenállású terhelésekkel.

Megoldás: Csapatommal és velem hozzáadtunk protokollkonzisztencia jelentést a berendezésekhez, bevezettünk konstans feszültség/áram módokat, és előmozdítottuk a berendezések integrációját - a frontvonalbeli tesztelőknek aktívan meg kell oldaniuk ezeket a “botlópontokat”.

• Protokoll-frissítési problémák: Néhány patak frissíti a kommunikációs protokolljait nemzetközi szabványokra, ami a régi szabványokkal történő tesztelést pontatlanabbá teszi. A tesztelési platformoknak támogatniuk kell mind a régi, mind az új szabványokat - követnünk kell az ipari frissítéseket.

• Nem megfelelő tesztelési tartalom: A féreg-emberek/közösségi interakció során fellépő vezeték nélküli kommunikációs zavarok meggátolják az EV-t a hálózat APP-val való kapcsolatát; manuális újraindítások szükségesek a patak hibáinak orvoslásához, aminek a termék hibájának elemzése szükséges.

Megoldás: A tesztelési platformoknak be kell tartalmazniuk ezeket a forgatókönyveket, értékelniük a vezeték nélküli kommunikáció stabilitását és a hiba sajátkezű helyreállítását - a frontvonalbeli problémákat tesztelés közben ki kell találni és megoldani.

4. Következtetés: Egy frontvonalbeli tesztelő reményei az iparról

Az elektromos járművek a töltőpókoktól függnek az “energia” szempontból. Ahhoz, hogy a töltőpókok megbízhatók és tartósak legyenek, hatékony felügyeleti és ellenőrzési rendszerek szükségesek. Frontvonalbeli tesztelőként napi szinten dolgozunk a patak mellé, remélve, hogy a valós idejű teszteléssel fel tudjuk fedezni a teljesítményi és biztonsági problémákat, és praktikus megoldásokat tudunk implementálni, hogy a tiszta energia járművek ipara virágzó legyen. Az ipari fejlődés erős munkán alapul, és nekünk, a tesztelőknek, “tartanunk” kell ebben a kritikus csomópontban.