新能源汽車是社會(huì)發(fā)展的大勢(shì)所趨，在國家政策的鼓勵(lì)下，電動(dòng)汽車的發(fā)展非常火爆。但是有三大瓶頸制約其推廣應(yīng)用：續(xù)航里程短、充電時(shí)間長、充電服務(wù)不盡如人意。

這三大瓶頸，項(xiàng)關(guān)乎電動(dòng)汽車的“內(nèi)功”，其余兩項(xiàng)則關(guān)乎電動(dòng)汽車的“外功”。“內(nèi)功”需要提升汽車電池的能量密度和安全性；“外功”需要改善電動(dòng)汽車的配套服務(wù)體系，重點(diǎn)在充電樁。

普及電動(dòng)汽車的充電樁并優(yōu)化其各項(xiàng)性能，從而大幅縮短充電時(shí)長，改善充電樁的使用體驗(yàn)，提高便利性，這是推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展的重要途徑。

充電樁的發(fā)展現(xiàn)狀和問題  

充電樁的功能類似于加油站里面的加油機(jī)，可以根據(jù)不同的電壓等級(jí)為各種型號(hào)的電動(dòng)汽車充電。充電樁的輸入端與交流電網(wǎng)直接連接，輸出端都裝有充電插頭用于為電動(dòng)汽車充電。

中國電動(dòng)汽車充電樁可分為兩種類型：交流充電樁和直流充電樁。

充電樁工作示意圖

交流充電樁

由控制器引導(dǎo)電路、漏電保護(hù)電路、過流過壓保護(hù)電路、繼電器（接觸器）和防雷模塊等組成。

容量分類：16A 220V /32A 220V /63A 380V

直流充電樁

通過內(nèi)部AC-DC充電模塊，將交流電轉(zhuǎn)換成直流，給電動(dòng)汽車內(nèi)的動(dòng)力電池進(jìn)行充電。

功率等級(jí) ：單槍 30KW / 60KW              

                   雙槍 120KW (60KW + 60KW)

輸出電壓等級(jí)：200-450VDC 乘用車 /300-750VDC 商用車 /200-750VDC 通用型。

中國政府正在大力支持電動(dòng)汽車充電設(shè)施的發(fā)展。市場需求和基礎(chǔ)設(shè)施飛速發(fā)展的同時(shí)，整個(gè)充電樁行業(yè)面臨的問題也不容小覷：

1.  利用率低：全國公共充電樁利用率不到10%。國網(wǎng)公司目前利用率只有5.3%，高速公路充電樁利用率更是不到1%。

2. 充電設(shè)備（模塊）故障率高：目前已裝機(jī)充電設(shè)備（模塊）長不超過三年（遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于招標(biāo)要求的10-15年），高溫、高濕度、高鹽環(huán)境下的模塊故障率更高。此外維護(hù)不及時(shí)，整體設(shè)備壽命短。

3. 充電體驗(yàn)差、普遍反映充電難：

私人充電樁安裝率低，實(shí)現(xiàn)共享困難。高速公路、偏遠(yuǎn)地區(qū)利用率更低，運(yùn)維成本較高。城市公共充電站直流快充樁偏少（總占比28%），服務(wù)效率低。

解決這些實(shí)際問題，從技術(shù)層面上提升充電樁和充電設(shè)備的性能至關(guān)重要。

如何檢測充電樁的性能  

交流充電樁綜合性能檢測的測試解決方案：

直流充電樁綜合性能檢測的測試解決方案：

橫河的充電樁檢測“組合拳”  

橫河功率分析儀(WT1800E)：

• 多支持6相AC/DC 電流(0-50Arms)、電壓(0-1000Vrms)直接輸入，配合高精度電流傳感器可以測量大2000A的電流測量。

• 可以同時(shí)兩個(gè)三相或六個(gè)單相充電樁或模塊的輸入輸出電流電壓（有效值/峰值）、功率、功率因素、諧波、效率、充電能耗等電力參數(shù)。

橫河高速波形記錄儀DL850EV/DL350：

• 可以支持多32通道電流電壓波形（支持通道間隔離輸入）或者128ch溫度信號(hào)測量和長時(shí)間記錄。

• 配置CAN總線監(jiān)控模塊，可以解析CAN/CAN FD總線，將充電樁和BMS的電流/電壓/溫度/充電量等物理數(shù)據(jù)信息顯示為模擬波形后，再與后臺(tái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)作比較。

數(shù)據(jù)采集設(shè)備GP/GM：

• 支持多450ch的溫度點(diǎn)測量和記錄，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和集中式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

混合數(shù)字示波器DLM3000/DLM4000: 

• 主要用于輸入電壓電流波形測量和分析，輸出直流紋波測量，以及充電兼容性測試等。

• CAN總線分析功能可以解析CAN總線物理層報(bào)文并實(shí)時(shí)解碼，針對(duì)異常錯(cuò)誤幀的觸發(fā)和查找。

應(yīng)用案例：充電樁負(fù)載電源紋波測試

在充電樁檢測試驗(yàn)中需要測試給通訊系統(tǒng)供電的直流電源紋波，分別需要測試充電樁空載和滿載時(shí)的電源紋波參數(shù)來評(píng)價(jià)電源質(zhì)量，使用DLM2000示波器行實(shí)測，可獲取需要的波形和參數(shù)。

操作要點(diǎn)：

• 根據(jù)具體情況選擇10:1的或者1:1的電壓探頭進(jìn)行測試，且探頭接地線盡可能短。

• 耦合方式選擇“AC”，去除信號(hào)中的直流成分。 

• 可使用帶寬限制功能，標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置為20MHz，橫河示波器可設(shè)置為包含20MHz的多檔帶寬限制來進(jìn)行高頻噪聲慮除。

優(yōu)勢(shì)：

• 自動(dòng)設(shè)置功能實(shí)現(xiàn)波形自動(dòng)測量。

• 帶寬限制可設(shè)置14種不同頻率的帶寬，有效去除高頻干擾與噪聲，滿足各種測試需求。

• 參數(shù)測量功能可顯示用戶需要的峰峰值、大值、小值等 。

應(yīng)用案例：15KW充電樁模塊測試

待機(jī)測試（風(fēng)扇未啟動(dòng)）——待機(jī)功耗 8.5W

半載測試——效率95.6%

生產(chǎn)研發(fā)15KW、20KW直流充電樁模塊，使用橫河的高精度功率分析儀可以測試直流充電樁模塊在待機(jī)、半載、滿載情況下的三相交流功率和單項(xiàng)直流功率以及整機(jī)的運(yùn)行效率等參數(shù)。

優(yōu)勢(shì)：

    模塊參數(shù)：

• 交流輸入AC：254V-530V/24A

• 直流輸出DC：150V-750V/0-2

• 額定功率：15K