充電樁接受電動(dòng)車的電流及電壓命令，由內(nèi)部電源模組將電網(wǎng)的交流電做轉(zhuǎn)換來對電池充電。測試系統(tǒng)需整合電池模擬器，可設(shè)定在定電壓或定電流模式，來驗(yàn)證充電樁的充電輸出參數(shù)的規(guī)格精準(zhǔn)度。因?yàn)槠漭敵龉β史秶鷱?0kW到400kW，會建議使用具有能源回收功能的設(shè)備。將充電能量回饋到電網(wǎng)循環(huán)使用，這樣可以節(jié)省充電測試時(shí)的電能消耗，同時(shí)有利于控制工廠環(huán)境溫度。另外，建議選擇雙向的電池模擬器，可以被充電及放電，以因應(yīng)未來充電樁必須具備V-to-G的功能。充電樁輸入由電網(wǎng)模擬電源來供電，需驗(yàn)證在電壓及頻率的規(guī)格范圍內(nèi)，仍能正常運(yùn)作。更重要的是模擬電網(wǎng)的異常變動(dòng)，舉例SAE-J1772和UL2231-2要求，建議進(jìn)行電壓驟降(Voltage Dip)、電壓中斷(Voltage Interruption)、變動(dòng)測試(Voltage Variation Test)與諧波失真波形免疫力測試(Harmonic Distortion Immunity Test)，來測試充電樁不會損壞，或能順利進(jìn)入保護(hù)模式。

▲ 圖四 可程控電網(wǎng)模擬器產(chǎn)生的各式波形示意圖

充電樁還需測試待機(jī)耗電、功率因素以及充電效率的規(guī)格，測試系統(tǒng)(ATS)的功率表要符合高量測精度(<0.2%)外，甚至mW等級的功率解析度。同時(shí)建議要具備不同的量測模式(功率積分模式-Power Integration)與智慧檔位(Smart Range)功能，才能更彈性的應(yīng)用。隨著充電樁功率有增大的趨勢，測試系統(tǒng)建議需具備功率設(shè)備的可擴(kuò)充性。并也需考量到未來通訊協(xié)議的升級需求，便可降低后續(xù)產(chǎn)線測試系統(tǒng)擴(kuò)增的建置成本。

▲ 圖五 DC充電椿測試系統(tǒng)可擴(kuò)充性示意圖

5、跨領(lǐng)域的整合工作

充電樁產(chǎn)線EOL測試站也需要與自動(dòng)線的PLC(Programmable Logic Controller)交握, 以確定待測物是否已到站定位，并能透過PLC交握確認(rèn)工廠運(yùn)作安全狀況與消防等級。并需與MES(Manufacturing Execution System)確認(rèn)前一站的測試狀況與結(jié)果，來決定是否開始進(jìn)行測試。為了提升生產(chǎn)效率與測試報(bào)告匯整，透過產(chǎn)品序號上傳MES做控管，產(chǎn)生生產(chǎn)履歷所需要的測試結(jié)果與數(shù)據(jù)做分析。甚至能自動(dòng)下載對應(yīng)的測項(xiàng)程序(TP)，做產(chǎn)線彈性生產(chǎn)不同型號的測試控管，避免可能的人為錯(cuò)誤。最后須注意PLC、MES和ATS之間的程序交握，并清楚定義分責(zé)表，明確不同單位的責(zé)任歸屬。

在產(chǎn)線EOL的測試系統(tǒng)需要整合各領(lǐng)域不同的技術(shù)，還要累積相關(guān)經(jīng)驗(yàn)才能順利開發(fā)出來。希望此篇文章中提到5點(diǎn)技術(shù)議題及建議，可提供充電樁業(yè)者在產(chǎn)線測試規(guī)畫時(shí)參考。能有助提高測試覆蓋率，確保產(chǎn)品的安全與品質(zhì)，也提升使用者滿意度。并能運(yùn)用多工的技術(shù)加速自動(dòng)測試流程，提高工廠的產(chǎn)出。Chroma已提供電動(dòng)車充電樁、車載充電器、驅(qū)動(dòng)器及電池包的測試方案。