基于ΜC/OS-II系统的直流充电桩整流模块老化测试系统的设计
刘 军，向 玲
摘要：整流模块的质量是直流充电桩的关键，本测试系统设计目的是为了通过长期测试来刷选出合格的产品，确保 整机出厂的质量。 刘 军，向 玲（杭州快电新能源科技有限公司，杭州 310052） 关键词：ΜC/OS-II；直流充电桩；整流模块；老化测试系统 d o I：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.07.002 中图分类号：TM910.6，TQ317.6 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2017）07-0005-02
OS-II实时系统内核，在基于ΜC/OS-II平台上采用多任务的模块化处理，以实现对各个部分功能模块的实时响应和处理。
测试系统通过长期实时监控整流模块的输入输出性能参数，才能判定模块的整体性能。主要监控采集的电参数如表1所示。
通过这些参数的采集，可以得出模块输出电压精度、输出电流精度等性能参数，以及获得这些参数随时间的变化曲线图。从而获得模块的长期运行性能。
2.2 任务功能模块设计
μ C/OS-II是一种多任务的实时系统，响应快，
内核消耗少。一般会根据模块的功能来划分任务，用任务的优先级来控制响应任务的先后次序。整流模块测试系统的任务划分为如下几个主要部分： 2.2.1 整流模块控制任务
控制功能主要划分为：
（1）对电源模块的智能控制，目前的充电桩整流模块都是采用CAN总线协议，通过CAN总线的
通讯可以实现对电源模块的输出进行控制、实现模块状态的采集。
（2）对电气件的控制，实现对脱扣开关、高压
直流继电器、绝缘检测模块开关、泄放电阻，以及防雷保护器等电气保护件的控制。
2.2.2 数据采集任务
⊙ 实现对交流参数的采集：交流电参数我们通过电表的采集来简化设计，交流输入功率通过功率计采集。⊙ 实现对直流参数的采集：主要是直流电压和电流两个参数，电压采用高压霍尔传感器，将直流高压转换成一定比例的低压，低电压 经由线性的光耦HCNR201传输，进入主控芯片的AD采集端进行采集，光耦HCNR201
不仅线性度好，还实现信号2.5kv隔离传
输，保护主电路不受干扰。电流采集通过0.5级分流器来实现，分流器采集到的电流
信号经过高精度差分放大器按照一定比例放大，转换成差分电压，差分电压也经由线性光耦HCNR201传输到控制主芯片的采集端采集。采集精度可以达到1%F.S.。
⊙ 实现对环境温度的采集：环境温度采集通过DS18B20来实现，采集精度较高，正负误差不超过0.5℃，且实现简单，只需要1跟I/O
线即可。
2.2.3 人机交互界面
人机界面采用电容触控屏来实现，触控屏需要开发相应的显示控件，实现实时运行数据和历史数据的显示、测试参数的设置操作、测试启动和停止等按钮的操作，并可以通过触控屏查看模块运行过程中的警告报警和故障报警等。触控屏与主芯片的通讯采用RS485总线，两者之间根据规定的通讯
规约，实现数据的交互。
2.2.4 存储部分
由于主芯片内存放的实时数据是有限的，不能满足在标准老化测试时长下实时数据保存的需求，因此，我们将监控数据都将实时保存在U盘内，控制器提供了U盘的TYPE A型接口，微控制器作为USB主控器能自动检测U盘存在，实现对U盘的操
作，在μ C/OS-II内增加FAT32的文件系统，方便对U盘文件的读写操作和文件管理。测试人员在测试完成后续，通过对U盘内部保存的实时数据进行分
析，来评估整流模块的运行稳定性能。
3 结束语
直流桩充电模块老化测试系统能实时且自动化测试整流模块的性能，在直流充电桩的生产过程中必不可少，对整机出厂性能的提高有着重大的意义。■
参考文献
[1] Jean J. Labroosse著．邵贝贝等译．嵌入式实时操作系统μc/os-ii（第2版）[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2003
[2] GB/T 18487.1．电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求[S]，2015