电动汽车车载充电的产品有哪些和如何对其进行测试？

直流充电机指采用直流充电模式为电动汽车动力蓄电池总成进行充电的充电机。直流充电模式是以充电机输出的可控直流电源直接对动力蓄电池总成进行充电的模式。

一、电动汽车车载充电产品分类

车载充电系统主要由以下核心部件构成：

1. 车载充电机（OBC, On-Board Charger）

功能：将外部交流电（AC）转换为直流电（DC）为动力电池充电。
类型：
- 单向OBC：仅支持充电（常见功率：3.3kW、6.6kW、11kW、22kW）。
- 双向OBC：支持车到网（V2G）、车到家（V2H）等双向充放电。

2. 高压配电盒（PDU, Power Distribution Unit）

功能：分配高压电源至OBC、电机、空调压缩机等部件，集成保险丝、继电器等保护元件。

3. DC-DC转换器

功能：将高压电池的直流电（300-800V）转换为12V/24V低压电，为车载电子设备供电。

4. 车载充电端口（充电口）

类型：支持国标（GB/T）、欧标（Type 2）、美标（SAE J1772）等充电接口标准。

5. 电池管理系统（BMS）

协同功能：与OBC实时通信，管理充电电压、电流、温度，确保电池安全。

6. 集成式充配电单元（CDU）

趋势：将OBC、DC-DC、PDU三合一集成，减少体积与成本（如比亚迪e平台3.0）。

7. 车载无线充电系统（研发中）

技术：通过电磁感应为车辆无线充电，仍处于早期应用阶段。

二、车载充电系统测试方法

需覆盖功能、性能、安全、环境、兼容性等维度：

（一）功能测试

测试项目	测试内容
通信协议验证	测试CAN/LIN/Ethernet通信是否符合ISO 15118、GB/T 27930等标准。
充电控制逻辑	模拟充电桩交互，验证插枪唤醒、充电启停、故障中断等逻辑。
BMS协同测试	验证OBC与BMS的电压/电流请求响应、温度保护策略。

（二）性能测试

测试项目	测试工具与方法
转换效率	使用功率分析仪测量输入AC功率与输出DC功率，计算效率（目标>93%）。
功率输出能力	在不同输入电压（90V-264V AC）下测试满功率输出稳定性。
谐波失真（THD）	分析输入电流谐波是否符合IEC 61000-3-2标准（THD <5%）。

（三）安全测试

测试项目	标准与要求
电气安全	- 绝缘电阻测试（>100Ω/V） - 耐压测试（AC 1500V/1min）
过流/过压保护	模拟输出短路、电池过压，验证保护响应时间（<100ms）。
热管理测试	高温环境下满载运行，监测散热器温度（通常要求≤85℃）。

（四）环境可靠性测试

测试类型	条件与标准
温度循环	-40℃~85℃循环，验证500次循环后功能正常。
湿热测试	85%湿度+85℃环境，持续运行500小时。
振动测试	模拟道路振动（ISO 16750-3），验证结构完整性。

（五）兼容性测试

测试对象	测试内容
充电桩兼容性	对接不同品牌桩（如特斯拉、星星充电），验证协议握手成功率。
电网适应性	测试电压波动（±10%）、频率波动（±2Hz）下的稳定性。

（六）EMC电磁兼容测试

EMI（电磁干扰）：依据CISPR 25标准，测试辐射与传导骚扰是否超标。
EMS（抗干扰）：验证系统在射频干扰、静电放电（ESD 15kV）下的稳定性。

三、关键测试设备清单

设备名称	用途
可编程交流电源	模拟电网波动（如Keysight AC6900系列）。
电池模拟器	替代真实电池，模拟不同SOC/电压状态（如NI PXIe）。
示波器+电流探头	捕获高频开关信号与电流波形（带宽>100MHz）。
CANoe/CANalyzer	解析总线通信数据，模拟节点故障。
恒温恒湿试验箱	进行高低温、湿热循环测试。
EMC暗室与接收机	执行辐射/传导骚扰测试。

四、测试流程示例

graph TD
    A[制定测试计划] --> B[搭建测试台架]
    B --> C[功能与逻辑测试]
    C --> D[性能与效率验证]
    D --> E[安全与可靠性测试]
    E --> F[EMC与环境试验]
    F --> G[实车匹配测试]
    G --> H[生成测试报告]