Процедури полевих випробувань для зарядних станцій електромобілів

Як технік, глибоко втягнутий у тестування зарядних стовпчиків на передовій, моя щоденна робота робить одну річ абсолютно ясною: зі зростанням життєвого рівня людей, зростає попит на автомобілі. Разом із поширенням концепції екологічного захисту, промисловість електромобілів (ЕМ) процвітає. Зарядні стовпчики, як «життєва лінія» електромобілів, безпосередньо визначають, чи можуть ЕМ працювати стабільно та безпечно. Іншими словами, наша робота в тестуванні полягає в тому, щоб «діагностувати» зарядні стовпчики, забезпечуючи надійність їхньої роботи. Ця робота потребує докладності та точності.

1. Огляд зарядних стовпчиків для електромобілів: розвиток галузі та значення тестування

Глобальна виробнича галузь працює на повну потужність, споживаючи ресурси зі швидкістю, яка поражає уявлення. Ключові ресурси, такі як нафта, активно змагаються за них у різних секторах, а запаси швидко скорочуються. Як похідний продукт нафти, попит на бензин та дизельний паливо стрімко зростає разом з кількістю автомобілів. З точки зору екології та сталого розвитку, автомобілі на паливних двигунах обречено будуть виведені з експлуатації. Наразі, гібридні та чисто електричні автомобілі набувають популярності через низький або нульовий витрати палива, а галузь зарядного обладнання «відправляється в польот», з постійним появою нових технологій та пристроїв.

З точки зору тестування, існують кілька ключових класифікацій зарядного обладнання:

• За електричним входом: AC зарядні стовпчики (що спираються на бортовий зарядний пристрій для перетворення енергії) та DC зарядні пристрої (що безпосередньо живлять акумулятор);

• За методом встановлення: напіввбудовані та стінові, обрані відповідно до умов місця;

• За конструкцією обладнання: роздільні та інтегровані, що впливають на складність встановлення та обслуговування;

• За рівнем точності: клас 1 та клас 2, що визначають точність вимірювання енергії. Ці класифікації формують «базові знання», які я маю освоїти перед кожним тестом.

AC зарядні стовпчики діють як «посередники», що надають AC живлення бортовій системі зарядки: однофазні стовпчики підходять для невеликих автомобілів, зазвичай повне зарядження займає 3-8 годин; трифазні стовпчики дозволяють швидке зарядження для середніх та великих автобусів, досягаючи 80% заряду за півгодини. Протягом років тестування я прийшов до висновку, що тестування зарядних стовпчиків має бути «всеохоплюючим» — параметри, такі як вихідне напруга, струм та частота, безпосередньо відображають контролювання, збор та обробку даних стовпчика. Більше того, безпека зарядних стовпчиків є «вопросом життя і смерті»; будь-яка поломка може призвести до непрацездатності ЕМ.

Проте, поточні методи тестування мають обмеження. Метод екологічного тестування, який використовує фізичні акумулятори, не може симулювати реальні умови зарядження, що призводить до великих помилок та низької ефективності. Це примушує нас, тестувальників на передовій, продовжувати розвиток разом з R & D нової енергетики, покращуючи стандарти тестування, щоб справді стимулювати прогрес галузі.

2. Методи тестування зарядних стовпчиків для електромобілів на місці: практичні поради з передової лінії
2.1 Конфігурація платформи для тестування на місці
2.1.1 Апаратна платформа

Автоматична платформа, яку ми використовуємо, повинна бути сумісною з тестуванням AC стовпчиків та підтримувати взаємодію. Наприклад, при тестуванні трифазного 63A стовпчика, AC живлення встановлюється на 60kVA, виводячи 0VAC-300VAC, щоб зменшити гармонічний струм та уникнути завад в мережі. Однофазне незалежне завантаження, де кожна фаза працює окремо, імітує умови завантаження нелінійних модулів зарядки та зарядних пристроїв, створюючи вплив двічі більший за номінальний струм. Ці параметри встановлення є «доведеними боєм» інсайтами, отриманими в результаті безлічі тестів.

Зарядні стовпчики залежать від AC живлення та повинні імітувати «перебої», такі як гармоніки та просідання напруги в мережі, забезпечуючи, що дані стовпчика відповідають національним стандартам в екстремальних умовах. Чисто опорні навантаження програмуються для однофазного контролю, задовольняючи вимоги тестування однофазних та трифазних стовпчиків.

Використовуючи інтерфейс тестування AC зарядки для імітації земельних замикань та логіки перемикачів, разом із живленням та навантаженням, ми можемо зрозуміти сумісність між стовпчиком та ЕМ, перевіряючи ефективність захисних дій. Високоточні ватоміри збирають дані про напругу та струм; 6.5-цифровий цифровий мультиметр встановлюється в карті збору даних з 20 каналами для одночасного вимірювання. Пристрої управління сигналами працюють з осцилографами, щоб захоплювати сигнали перемикання, а серійні сервери з'єднуються з промисловими комп'ютерами для реального часу обміну даними та звітності. Ця апаратна установка є «основою» точності тестування.

2.1.2 Програмне забезпечення для тестування

Програмне забезпечення повинно бути відкритим, інтегруючи різні дані тестування, централізовано керуючи пристроями, програмами та звітами, забезпечуючи безпеку даних. Програмне забезпечення, яке я зазвичай використовую, має вторинний інтерфейс програмування, що сприяє тестувальникам на передовій регулювати програми та обробляти дані.

Чоловіче-машинний інтерфейс (HMI) є високопродуктивним: виявлення параметрів, динамічне відображення, керування операціями та генерація звітів, з онлайн-налаштуванням ефектів інтерфейсу. Модуль клієнта зв'язується через інтерфейси даних та команди керування; модуль команд керування отримує, виконує та перевіряє команди, єдинолічно керуючи інтерфейсами пристроїв. При зміні апаратного забезпечення, конфігурації оновлюються, спрощуючи оновлення. Модуль даних відповідає за збирання, зберігання та обробку даних, розподіляючи верифікацію параметрів та результатів, та визначаючи конфігурації апаратного забезпечення.

Я добре володію процесом роботи з програмним забезпеченням: увійти, обрати пункти тестування, налаштувати команди програми в реальному часі та відправити інструкції до керуючого шафи. Після виконання проекту, перегляньте команди редагування зліва та змінні/звіти праворуч. Онлайн-моніторинг дозволяє налаштовувати осцилографи та аналізатори потужності; розпочати тестування, зібрати дані та зберегти у папку. Цей спрощений процес значно підвищує ефективність тестування.

2.2 Пункти тестування: ключові контрольні точки для тестування на передовій
2.2.1 Перевірка зовнішнього вигляду та конструкції

Під час кожного тесту, мій перший крок — перевірити корпус та табличку зарядного стовпчика. Табличка повинна бути чіткою та повною, з належними заходами безпеки, без руди або пилу. «Сприхованими аспектами», такими як живлення, робоча середовище, захист від електричного удару та електричні відстані, повинні строго відповідати стандартам. Корпус повинен бути чистим, без тріщин та заострень, з рівномірно розташованими проводами. Обов'язковою є кнопка екстренної зупинки, що дозволяє негайно відключити живлення у випадку аварій. Корпус повинен бути міцним, стійким до корозії та високих температур, а внутрішні компоненти повинні бути захищені від води та руди. Пропуск будь-яких з цих деталей може створити потенційні загрози.

2.2.2 Перевірка індикаторів та дисплеїв

Хоча індикатори та дисплеї невеликі, вони є важливими! Перевірте їх стан під час зарядження, аварій та роботи: індикатори повинні світитися або миготіти під час роботи, стабільно світитися під час нормального увімкнення, стабільно світитися (індикатор роботи) з вимкненням індикатора зарядження під час зарядження, та показувати стабільний індикатор роботи з миготінням індикатора аварії під час перенапруги/переструму. Вони також повинні відображати актуальні дані про акумулятор, тривалість зарядження, напругу та струм, з попередженнями про аварії та ручними записами. Помилки в цих функціях залишають водіїв без можливості оцінити стан стовпчика.

2.2.3 Функціональне тестування

Під час автоматичного або ручного тестування, BMS-дані повинні використовуватися для налаштування параметрів зарядження, забезпечуючи якість зарядження. Перед ручним керуванням, параметри встановлюються, пристрої встановлюються, та граничні значення вихідної напруги/струму контролюються в реальному часі. Якщо напруга перевищує межі під час роботи в режимі сталої струму, перейдіть до режиму сталої напруги; якщо струм перевищує межі під час роботи в режимі сталої напруги, обмежте струм; у випадку аномальної AC напруги, негайно відключіть. Ці логіки є «жорсткими правилами» для забезпечення безпеки зарядження.

2.2.4 Тестування функції вимірювання

Вимірювання є «серцевиною» зарядних стовпчиків, що включає тестування операційної помилки, індикаційної помилки, помилки оплати та помилки годинника. Коли струм навантаження знаходиться між максимальним та мінімальним значеннями, стовпчики класу 1 повинні мати помилку ≤±1%, стовпчики класу 2 ≤±2%; суми оплати повинні відповідати одиничній ціні та споживанню енергії; помилка годинника не повинна перевищувати 5 секунд при першому тестуванні, з тривалістю тестування 3 хвилини. Ці вимоги до точності безпосередньо впливають на витрати користувачів та досвід зарядження.

3. Приклади застосування тестування зарядних стовпчиків для електромобілів на місці: записи з передової лінії
3.1 Реальне тестування стовпчика та навантаження
3.1.1 Об'єкт тестування

Для перевірки методів тестування я обрав DC стовпчик на зарядній станції, зосереджуючись на його характеристиках навантаження — тестування на передовій потребує «реальної перевірки» для справжнього розуміння продуктивності.

3.1.2 Висновки тестування

На прикладі стовпчика №1, тестування показало:

• Коли вихідна напруга відхилялася, сталою була струм 60A;

• Коли вихідний струм відхилявся, сталою була напруга 400V;

• Графік напруги-часу відповідав вимогам керування колом.

Це тестування поєднувало вимірювання на стороні AC та DC, дозволяючи зарядному пристрою працювати під навантаженням, підтримуючи стабільність сталої напруги. З вхідною напругою 500V, струм навантаження був оптимізований, а потужність вимірювалася в реальному часі — цей всебічний підхід повністю оцінив продуктивність стовпчика.

3.2 Проблеми та вдосконалення тестування: виклики та рішення на передовій

• Проблеми з обладнанням: пристрої тестування можуть відображати повідомлення про зв'язок, але не можуть генерувати стандартизовані звіти про узгодженість протоколів, що зменшує ефективність; складність в досягненні сталої напруги/струму; низька інтеграція та переносність, з великими опорними навантаженнями.

Рішення: Моя команда та я додали функцію звітності про узгодженість протоколів до пристроїв, впровадили режими сталої напруги/струму та закликали до інтеграції пристроїв — тестувальники на передовій повинні активно вирішувати ці «узли».

• Проблеми з оновленням протоколів: деякі стовпчики оновлюють протоколи зв'язку до міжнародних стандартів, що робить тестування за старими стандартами неточним. Платформи тестування повинні підтримувати як старі, так і нові стандарти — ми повинні дотримуватися оновлень галузі.

• Недостатня кількість пунктів тестування: завади від бездротового зв'язку під час взаємодії людина-машина/мережа розривають з'єднання EV-до-мережі APP; ручні перезавантаження вирішують аварії стовпчика, що вимагає аналізу аварій основного продукту.

Рішення: Платформи тестування повинні враховувати ці сценарії, оцінюючи стабільність бездротового зв'язку та самовідновлення після аварій — проблеми на передовій повинні бути виявлені та вирішені під час тестування.

4. Висновок: амбіції тестувальника на передовій для галузі

Електромобілі залежать від зарядних стовпчиків для «енергії». Для забезпечення надійності та довговічності зарядних стовпчиків, необхідні ефективні системи нагляду та перевірки. Як тестувальники на передовій, ми щодня працюємо зі стовпчиками, сподіваючись виявити питання продуктивності та безпеки через реальний час тестування та впровадити практичні рішення, забезпечуючи процвітання галузі нового енергетичного транспорту. Прогрес галузі залежить від твердого працю, і ми, тестувальники, повинні «тримати оборону» в цьому ключовому зв'язку.