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摘要：電動汽車中的直流充電樁是電動汽車的動力源泉。分析了電動汽車直流充電樁自動測試系統(tǒng)的總體設計原則，同時分析系統(tǒng)的軟件和硬件的設計與應用。

關鍵詞：直流充電樁；自動測試系統(tǒng)；電動汽車

1引言

電動汽車本身在車輛設計方面與傳統(tǒng)汽車有著明顯不同，例如其充電樁自動測試系統(tǒng)的設計就相當復雜，需要結(jié)合實際情況展開思考分析，保證系統(tǒng)設計滿足電動汽車充能需求，體現(xiàn)設計價值性。

2電動汽車直流充電樁自動測試系統(tǒng)的設計原則

不同電動汽車類型所適配的充電樁型號有所不同，這在一定程度上影響到了電動汽車的使用效率。為此人們也在思考建立基于新能源充能體系的充電網(wǎng)絡，優(yōu)化充電樁設計的同時補充充電站，時刻滿足人們的出行需求。在具體的設計方面，需要保證做到充電樁應用的高效率，所以文中也闡述了以下4點設計原則[1]。

2.1功能完備性原則

在電動汽車充電網(wǎng)絡系統(tǒng)中，必須首先保證充電樁功能完整。目前已有的充電樁網(wǎng)絡系統(tǒng)中就包括了充電模式設置功能、充電管理功能、人機交互功能、通信管理功能以及電能計量功能。以人機交互功能應用為例，它所體現(xiàn)出的功能特征就包括了在人機交互界面上顯示裝置與輸入裝置的有效設置，對充電所需電子部件的應用配置。而在設計中，它的散熱裝置則直接連接容器底部開口位置，并同時設置了風扇隔板，保證形成一條完整的通風散熱通道。另外利用充電線纜連接電子部件，并在地下第一空間與第二空間設置專屬升降裝置[2]。

2.2人本設計性原則

電動汽車的直流充電樁設計是要投入到市場應用當中的，針對電動車輛DC充電樁的設計過程更要強調(diào)用戶體驗。即以DC充電樁設計作為主要起點，保證直流充電樁的設計實用性占據(jù)首位，同時保證做到外觀設計簡潔大方且美觀，同時注重設計中操作流程的簡潔性與相關功能，如此可實現(xiàn)人性化、智能化有效操作，同時提高功能模式的可視化功能優(yōu)勢，滿足人性化設計要求[3]。

2.3安全性要求原則

安全是電動汽車直流充電樁必須滿足的首要條件。考慮到電動汽車的充電站、充電樁均處于公共區(qū)域，這里人流密集且直流充電樁自身安全性能無法得到保障，因此需要進行電動汽車直流充電樁自動測試系統(tǒng)設計。在設計過程中則關注設計人員生命安全性以及設備自身安全性，結(jié)合電動汽車電氣保護系統(tǒng)，同時還要設計預防操作失誤相關功能內(nèi)容，做好安全警示。

2.4人機交互友好性原則

要遵循人機交互原理對電動汽車進行智能化控制，確保電動汽車在充電工作中實現(xiàn)無人操作，客觀講就是營造一個電動汽車充電的自動化操作流程。在該設計過程中，還應當加入更多的智能化設計內(nèi)容。

3設計思路

電動汽車直流充電樁的自動測試系統(tǒng)應該明確兩點內(nèi)容的有效設置，即電動汽車直流充電樁與汽車電池管理系統(tǒng)的有效設計。在實際設計過程中應當抱枕完善基于控制局域網(wǎng)的信息交換啟動設計，在啟動DC充電樁后提升其輸出功率效率，總體而言，基于CAN總線通信模塊的電源控制輸出應用是有必要的，它可被有效應用于電動汽車直流充電樁體系中。具體來講，就是基于CAN縱向通信模塊配合電動汽車直流充電樁展開設計，解決直流充電樁在短路狀態(tài)下無法實現(xiàn)正常功率輸出的問題。在外部電路部分采用真實電動車輛所采用的動力電池，建立程控負載體系，保證程控負載過程既快又方便。實際上這種電動車的動力電池更適合應用于電動汽車直流充電樁自動測試系統(tǒng)設計中，實現(xiàn)電池優(yōu)化匹配。應該基于直流充電樁的電流與電壓參數(shù)進行更高精度配置，保證電子單元檢測單元滿足電動車輛的DC充電樁檢測系統(tǒng)設計要求[4]。

4硬件與軟件設計

4.1硬件設計

電動汽車的直流充電樁自動測試系統(tǒng)硬件設計就包括了CAN總線設計、底層控制板芯片設計、充電槍CCI接口設計以及電動汽車直流充電樁自動測試系統(tǒng)中的微處理系統(tǒng)設計。下文簡單結(jié)合CAN總線的設計展開論。CAN總線是電動汽車直流充電樁中非常重要的組成部分。在設計中它主要用到了ISO1050芯片，且在絕緣格柵方面采用到了氧化硅材料。因此總體而言CAN轉(zhuǎn)換器是一款利用氧化硅實現(xiàn)絕緣格柵轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)化器設備。正常運行狀態(tài)下運行，芯片能夠隔離2500kV的電壓，且使用壽命高達25年以上。CAN總線的通信過程主要設計過程如圖1所示。CAN總線負責電動汽車直流充電樁的電源輸送，其輸出主電源控制也能為電動汽車直流充電樁的硬件設計充當輔助。在設計過程中主要融入了高薪能轉(zhuǎn)換器配合輸出主電壓最大輸出電壓即電流。如此可有效避免控制電路與主電源電磁信號之間產(chǎn)生相互之間的運行干擾問題。

4.2軟件設計

電動汽車直流充電樁自動測試系統(tǒng)中的軟件主要擁有測控功能，在測控軟件設計方面主要基于直流充電樁自動測算與系統(tǒng)平穩(wěn)計算展開。其具體設計流程應當如下所示：（1）實施模塊初始化操作，（2）用戶選擇是否接入充電樁。如果用戶選擇接入，則充電樁將自信識別電動汽車充電設備，在充電過程中對充電模式、工作點進行選擇設置。（3）要對充電控制相關參數(shù)進行檢測，直到充電過程完全終止。在該過程中還會輸出相關參數(shù)報表，保證達到測控效果。（4）電動汽車的直流充電樁自動測試系統(tǒng)。該軟件系統(tǒng)能夠為充電樁提供更加全面、廣泛、覆蓋效率更高的數(shù)據(jù)內(nèi)容，同時也能模擬各種環(huán)境條件下的電流電量參數(shù)，結(jié)合充電中的不同組織展開分析、編程，有效控制繼電器控制卡對大量負載值的合理分配與聯(lián)動[6]。在設計過程中，要基于直流充電樁的設計過程設計建立自動測試系統(tǒng)，結(jié)合模塊實現(xiàn)IC刷卡有效測試，圍繞充電模式確認、充電指令確認等等展開設計，并同時配置了定時循環(huán)識別模式，優(yōu)化充電狀態(tài)參數(shù)。當充電指令完全發(fā)出后，定時循環(huán)識別模式就會自動開啟，通過加電確認正式進入充電過程。在充電結(jié)束后進行實際電費結(jié)算，合理利用定時循環(huán)識別功能滿足充電器充電需求，同時對充電量內(nèi)容進行測定，可采用自動和手動兩種是判斷充電過程是否結(jié)束[7]。

5結(jié)語

電動汽車已經(jīng)在全社會普及使用，它在為人們提供便利生活的同時也帶來了嚴重的社會生態(tài)環(huán)境污染問題。為此本文深入研究了電動汽車直流充電樁的相關設計技術內(nèi)容，希望在合理設計汽車直流充電樁自動測試系統(tǒng)的基礎之上優(yōu)化其應用功能，最大限度解決由電動汽車直流充電樁所帶來的各種社會現(xiàn)象問題，提高其系統(tǒng)應用的安全性與便捷性。未來，電動汽車直流充電樁自動測試系統(tǒng)應用必將成為大勢所趨，它在有效協(xié)調(diào)優(yōu)化、實踐應用充電樁優(yōu)勢功能的同時也會引入更多新技術內(nèi)容，希望基于多各層面提高電動汽車的直流充電過程，為電動汽車在全社會的全面普及創(chuàng)造更廣闊發(fā)展空間。

參考文獻

[1]嚴輝,李庚銀,趙磊,武斌.電動汽車充電站監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].電網(wǎng)技術,2009,33(12):15-19.

[2]王浩淼.線驅(qū)動柔性充電機器人系統(tǒng)的設計與控制研究[D].黑龍江:哈爾濱工業(yè)大學,2017.

[3]劉香燕.家庭微電網(wǎng)控制與應用系統(tǒng)設計[D].四川:成都理工大學,2017.

[4]王宇.電動汽車充電站監(jiān)控管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].北京:北京工業(yè)大學,2015.

[5]朱智聰.基于RFID的電動汽車充電站管理系統(tǒng)的開發(fā)[D].上海:上海交通大學,2013.

[6]潘家興.電動汽車電池組充放電變換器的研制[D].山東:山東科技大學,2017.

作者:馬華平 單位:深圳龍電電氣股份有限公司