摘要:当800V架构成为基线、1000V+系统进入实验室验证,"充电桩承诺的能力"与"电池安全承受的极限"之间的鸿沟从未如此致命——也从未如此昂贵。
本文介绍了超充对测试方法提出的变革性要求,归纳了当前工程师面临的关键技术痛点,并介绍ITECH多款新品构成的全新测试解决方案——IT6600C双向直流电源、IT7900EP回馈式电网模拟器、IT8100A/E高速大功率直流电子负载——它们以MW级测试能力、高功率密度、快速动态响应和高能效,直击测试挑战。
一、MW级充电时代已来临
电动汽车行业正在经历根本性的电压平台迁移。虽然400V系统主导了第一波电气化浪潮,但过去2年800V平台已进入高端车型。现在,行业正朝着1000V以上的更高电压推进,以实现下一代乘用车或者电动化商用车的兆瓦级充电。
国内领先的充电桩设计已突破MW级功率,甚至打出充电速度一秒一公里的口号,“充电像加油一样快”正在成为现实。
然而充电电压及功率的提高并不是简单的堆叠积木的游戏,工程师们正面临一种新型焦虑——验证焦虑。如何可靠地测试电池在经历上百次激烈快充循环后仍不发生热失控?如何验证1000V甚至更高的高压平台零部件?如何模拟MW级充电桩实际遇到的电网工况?如何快速推进液冷技术的研发?这些问题将决定超充能否成为安全、耐久、可规模化的量产方案。
二、新测试痛点:超充带来的根本性变革
1、充电桩视角:功率传输的极限挑战
V2G与双向能量传输:随着车辆到电网(V2G)、车辆到家庭(V2H)、车辆到负荷(V2L)应用普及,充电桩必须支持双向能量流动,测试能力需扩展至四象限运行。同时许多超充桩站点会配置储能系统以平抑负荷波动,充电桩在电网扰动下稳定运行的能力、充电桩在供电系统不同运行策略中的表现需要精确仿真及验证。
多标准兼容:全球充电生态仍分裂为NACS(北美)、CCS(欧洲)、CHAdeMO(日本)和GB/T/ChaoJi(中国),各车企技术路线也有所不同。想要攻克全球市场,实验室需具有不同标准参数的更宽的验证能力。
多枪运行工况:超充桩单枪峰值充电能力虽高,能具备全功率充电能力的车型却不多。超充桩日常更多工作在多品牌车型充电的多枪运行场景中。单枪及多枪不同的运行工况需要测试方案具备相应的灵活性。
2、电池视角:当“快充”变成循环能力
快充循环标准:2026年7月起实施的中国国标GB 38031-2025,堪称全球最严苛的电动汽车电池安全法规。它要求电池必须完成300次快充循环(20%~80% SOC,单次总充电时间≤15分钟),并仍能通过外部短路测试,不起火、不爆炸。对于测试方案的要求不仅仅是需要有高电压、大电流的充放电设备,还需要严格考量设备长时间连续运行的稳定性。大功率设备的频繁故障检修必然影响整个测试的效率。
空间及能效:新能源汽车产业飞速发展,测试功率现攀升至MW级,但物理空间并不一定能快速扩大。工程师需要高功率密度的测试设备,同时不牺牲性能。
隐形成本还包括对供电系统的扩容及日常测试的电费。高效率的测试产品及回馈式产品能够帮助测试节能减排。
三、ITECH解决方案:专为MW级测试打造
ITECH推出了多款交/直流电源及负载新品,分别针对电动汽车生态的不同需求,共享高功率密度、能量回馈、功能集成、图形化界面的设计理念。
图1 ITECH 充电桩测试方案
ITECH直流充电桩方案中IT7900EP高性能电网模拟器与IT6600C双向直流电源电池模拟器可测试双向直流充电桩的充电及并网能力,IT8100A/E提供高速拉载能力。
ITECH也为用户提供系统集成方案ITS9560充电桩测试系统:符合NB/T33001、GB/T33008、GB/T18487.3、GB/T27930等,实现对国标中提及测试项的编辑运行测试和数据分析;可实现跟充电桩的通信功能,也可以模拟BMS对直流充电桩发送“充电请求”等功能;提供供电接口和车辆接口状态模拟和性能验证功能。
图2 ITECH动力电池测试方案
IT6600C单机即可完成电池的充电及放电,完成电池容量/能量测试、寿命测试、快充循环、充放电效率等测试。IT8100A/E可模拟高速负载动态工况。ITECH也为用户提供系统集成方案ITS5300电池充放电测试系统:道路工况曲线模拟、BMS通信功能、电池温度特性、完善的保护、统计报表及数据分析功能。
新品优势:
1.IT6600C系列双向直流电源:用于电池仿真与电池充放电测试
IT6600C系列双向直流电源功率密度高达3U/42kW,双路独立21kW,可串并联。主从均流可扩展至10MW,电压最高可达2250V,电流可达 。高速高精度,动态响应≤200μs,电流精度≤0.03% + 30mA。
工程师为何需要它:
IT6600C消除了传统的“电源+负载”双机方案,单台即可在充电(源)和放电(载)间无缝切换,非常适合电池循环测试。
负载模式下回馈效率>94%,大幅降低电费和散热成本。
模块化结构及10MW可扩展能力为研发远景需求提供余量。
可选配BSS2000电池模拟器软件允许工程师可输入真实电池模型验证充电桩及电机。
内置冗余功能可以观测各单机或者机柜运行情况,保证整体平滑输出降低停机风险。
图3 IT6600C 电池仿真功能界面
2.IT7900EP系列高性能电网模拟器:用于充电桩及车载充电机并网性能验证
IT7900EP系列高性能电网模拟器3U体积内可提供21kVA功率,主从并联更可扩展功率至1MVA以上。频率范围16~2400Hz,内置50次谐波仿真/分析。具有1050VN-L高压机型。
工程师为何需要它:
IT7900EP将可编程交流电源、全四象限电网模拟器、回馈式交流/直流电子负载三合一,既能作为电网向充电桩供电,又能作为负载吸收充电桩能量并回馈电网。
满足高低电压穿越,相位跳变,频率变动、谐波注入等并网法规测试,内置孤岛保护测试功能,轻松完成充电桩、BOBC并网测试。
内置测试标准:IEC 61000-3-2/3-12、IEC 61000-4-11/4-13/4-14/4-28,简化EMC测试。
载模式下CE模式可以模拟单相整流RLC、并联RLC等14种电路拓扑,模拟复杂负荷变动需求。
功率放大器模式:支持PHiL(功率硬件在环)测试。
图4 IT7900EP并网测试波形实测图
3.IT8100A/E系列高速大功率直流电子负载:用于动态负载特性的高速MW级验证
IT8100A/E系列高速大功率直流电子负载具有3U/7.2kW超高功率密度,37U机柜配置达86.4kW,最大功率可扩展至1.8MW。电压覆盖60V-1200V。支持 500kHz高速电压/电流采样率。
工程师为何需要它:
IT8100A/E突破业界直流负载600kW功率能力,捕捉MW级系统的瞬态行为。高功率密度显著减小占地空间。
单机150A/μs超高动态电流爬升速率,模拟动力电池高速动态特性。
1.5倍短时过功率能力、A系4倍瞬时过功率能力。在过功率保护功能测试及脉冲循环老化测试等电源典型测试场景下,工程师无需按峰值功率选择负载参数。IT8100A/E能够提供秒级1.5倍循环过功率能力,显著降低测试成本。
三段电压电流分档,支持从毫安到千安级全范围精密带载。配合500kHz高速电压/电流采样率及Scope界面,工程师无需配置复杂测试台,单机即可轻松验证充电桩及动力电池从轻载到满载全范围性能。
图5 IT8100A/E 短时过功率能力示意图
结语
2026年,超充技术已进入“深水区”——从单纯的功率提升,到整车、超充桩、电网的深度协同,都需要传统测试设备无法提供的验证能力。ITECH以IT6600C、IT7900EP、IT8100AE系列构成的新能源汽车测试解决方案,以“高密度、双向再生、智能仿真”的技术突破,不仅解决了当下测试痛点,更为未来兆瓦级充电、V2G规模化应用预留了扩展空间。
对于正在向超充过渡的电动汽车工程师而言,问题不再是MW级充电是否会到来——而是您的测试基础设施是否已经准备好迎接它。毕竟,在“充电像加油”的终极目标下,每一次测试的精准度,都决定了用户驾驶的“无感体验”。
审核编辑 黄宇
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