1?? 明確測試需求與目標(biāo) (這是基礎(chǔ)！)

被測對象 (DUT - Device Under Test) 類型與規(guī)格:

直流側(cè) (電池端):電壓范圍 (Vdc)? 最大/最小電壓？電流范圍 (Idc)？功率？電池模擬要求 (充放電曲線、響應(yīng)速度、內(nèi)阻模擬)？

交流側(cè) (電網(wǎng)端):電壓等級 (Vac - 單相/三相)？頻率范圍？最大輸出電流？功率因數(shù)范圍？支持的電制 (如：230V/50Hz, 120V/60Hz, 208V/60Hz 等)？

如有光伏輸入:是否需要光伏模擬器？MPPT測試要求？

逆變器類型:PCS (雙向)、混合逆變器 (光伏+儲能)、AC耦合型等？拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？

功率等級:單相/三相？額定功率 (kW/kVA)？峰值功率？過載能力？

輸入特性:

功能特性:并網(wǎng)模式？離網(wǎng)模式 (V/F控制)？并離網(wǎng)切換？黑啟動？特定電網(wǎng)支持/認(rèn)證要求 (如：UL 1741 SA, VDE-AR-N 4105, AS/NZS 4777.2, CEI 0-21等)？充放電控制策略？通訊協(xié)議 (CAN, Modbus, RS485, Ethernet/IP, EtherCAT等)？保護(hù)功能 (過壓、欠壓、過頻、欠頻、孤島保護(hù)等)？

測試場景:

研發(fā)驗證:需要深度功能測試、極限測試、故障注入、長時間可靠性測試、效率圖譜繪制等。對靈活性、精度、功能深度要求高。

產(chǎn)線測試 (EOL - End of Line):需要高速度、高重復(fù)性、高可靠性。測試項通常是核心功能和安規(guī)的快速驗證。對吞吐量和穩(wěn)定性要求極高。

質(zhì)檢/抽檢:介于研發(fā)和產(chǎn)線之間，可能需要更全面的功能覆蓋，但速度要求低于產(chǎn)線。

認(rèn)證測試:需要滿足特定標(biāo)準(zhǔn) (如UL, IEC, VDE, GB等) 的嚴(yán)格測試流程和要求，設(shè)備需符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的精度和環(huán)境條件。

測試深度與廣度:

僅需基本安規(guī)和功能驗證？

需要全面的性能測試 (效率、THD、動態(tài)響應(yīng))？

需要模擬復(fù)雜電網(wǎng)工況 (電壓/頻率波動、諧波、不平衡)？

需要模擬復(fù)雜電池行為 (不同SOC、不同溫度特性、故障狀態(tài))？

需要自動化進(jìn)行序列測試、耐久測試？

自動化程度要求:

全自動無人值守？

半自動 (人工介入部分步驟)？

僅需數(shù)據(jù)自動采集和分析？

2?? 核心測試設(shè)備選型 (硬件)

電網(wǎng)模擬器/交流電源:

功率:必須 ≥ DUT最大交流輸出功率，并考慮過載能力和測試裕量 (建議1.2-1.5倍)。三相系統(tǒng)需注意相間平衡能力。

電壓/電流范圍:覆蓋DUT規(guī)格要求的所有電壓等級和最大電流。

帶寬/動態(tài)響應(yīng):對于測試動態(tài)性能 (如低電壓穿越LVRT/高電壓穿越HVRT) 至關(guān)重要。帶寬越高越好 (單位kHz)。

諧波生成/分析能力:能生成和測量多少階次的諧波？精度？

四象限運行:必須！既能當(dāng)源 (Source)，也能當(dāng)載 (Sink)，吸收逆變器反饋的能量。

能量回收能力:將吸收的能量回饋電網(wǎng)或直流母線，大幅降低測試能耗和散熱成本。是長期測試的關(guān)鍵考量。

精度:電壓、電流、功率、頻率等參數(shù)的測量精度。

功能:模擬正常/異常電網(wǎng) (電壓、頻率、諧波、閃變、不平衡、跌落/驟升)，吸收逆變器輸出的交流功率 (有源負(fù)載功能)，提供穩(wěn)定的離網(wǎng)電壓源。

關(guān)鍵參數(shù):

電池模擬器/直流電源:

功率/電壓/電流范圍:必須覆蓋DUT直流側(cè)最大輸入/輸出功率、電壓范圍和最大電流。

雙向能力:必須！既能當(dāng)源 (模擬電池放電)，也能當(dāng)載 (模擬電池充電)。

動態(tài)響應(yīng)速度:模擬電池電壓隨電流變化的響應(yīng)速度。速度越快 (單位ms級)，測試越真實。

編程能力:能模擬復(fù)雜的電池模型 (如Thevenin, Rint)、充放電曲線、不同SOC/VOC特性、故障狀態(tài) (短路、開路)。

能量回收:同交流側(cè)，節(jié)能關(guān)鍵。

并聯(lián)能力:滿足大功率需求或擴(kuò)展通道。

低紋波噪聲:避免影響DUT性能測試。

功能:精確模擬電池的充放電特性 (電壓、電流、內(nèi)阻、SOC變化)，提供穩(wěn)定的直流源/載。

關(guān)鍵參數(shù):

光伏模擬器 (如果DUT有光伏輸入):

功率/電壓/電流范圍:覆蓋DUT光伏輸入規(guī)格。

IV曲線精度與速度:精確模擬曲線并快速切換不同曲線。

MPPT跟蹤測試能力:評估DUT MPPT算法的效率和動態(tài)性能。

功能:模擬不同光照、溫度條件下的光伏組件IV曲線特性。

關(guān)鍵參數(shù):

負(fù)載 (如果電網(wǎng)模擬器不具備足夠吸收能力或需要特定負(fù)載):

類型:有源直流負(fù)載、有源交流負(fù)載、電阻負(fù)載箱。

考量:功率、精度、動態(tài)響應(yīng)、是否可編程。有源負(fù)載通常更靈活。

測量儀器:

功率分析儀:高精度測量電壓、電流、功率 (有功、無功、視在)、功率因數(shù)、頻率、諧波、效率等。精度和帶寬是關(guān)鍵！通常比電源內(nèi)置的測量模塊精度高很多，尤其對于認(rèn)證測試。

示波器:捕獲快速瞬態(tài)波形、開關(guān)噪聲、通訊信號等。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (DAQ):采集溫度、輔助信號、通訊數(shù)據(jù)等。

輔助設(shè)備:

環(huán)境艙:如果需要溫濕度測試。

DUT供電電源:為逆變器控制電路供電。

開關(guān)矩陣/接線盒:自動化切換測試線路，提高效率，減少人工錯誤。

保護(hù)裝置:斷路器、熔斷器等，確保安全。

冷卻系統(tǒng):大功率測試必備。

3?? 自動化測試軟件平臺 (軟件 - 靈魂所在！)

功能要求:

測試序列編輯:圖形化或腳本方式創(chuàng)建復(fù)雜的測試步驟 (設(shè)置參數(shù)、執(zhí)行操作、等待條件、讀取結(jié)果)。

儀器控制:統(tǒng)一控制所有測試設(shè)備 (電源、負(fù)載、分析儀、示波器、開關(guān)矩陣、DAQ等)。

DUT控制與監(jiān)測:通過通訊協(xié)議 (Modbus, CAN等) 控制逆變器啟停、模式切換、讀取狀態(tài)參數(shù)。

數(shù)據(jù)采集與記錄:實時、高速、同步采集來自所有儀器和DUT的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理與分析:自動計算效率、THD、響應(yīng)時間等關(guān)鍵指標(biāo)，生成圖表 (效率曲線、波形圖)。

合格/不合格判定:根據(jù)預(yù)設(shè)限值自動判斷測試結(jié)果Pass/Fail。

報告生成:自動生成格式化的測試報告 (PDF, HTML, Excel等)，包含原始數(shù)據(jù)、計算結(jié)果、圖表、Pass/Fail結(jié)論。

用戶管理、權(quán)限控制:保障系統(tǒng)安全。

測試用例管理:存儲、復(fù)用、版本控制測試序列。

與上層系統(tǒng)集成:與MES、LIMS等系統(tǒng)通訊 (如OPC UA, API)。

關(guān)鍵考量:

易用性:界面是否直觀？學(xué)習(xí)曲線如何？是否支持拖拽編程？

靈活性:是否能滿足當(dāng)前和未來可能的需求變化？是否支持自定義腳本/插件？

擴(kuò)展性:能否方便地添加新的儀器或測試項？

穩(wěn)定性與可靠性:長時間運行是否穩(wěn)定？錯誤處理機(jī)制是否完善？

兼容性:是否支持你選定的硬件設(shè)備品牌和型號？驅(qū)動是否完善？

供應(yīng)商支持:文檔是否齊全？技術(shù)支持是否及時有效？培訓(xùn)是否到位？

4?? 系統(tǒng)集成與驗證

物理集成:確保所有設(shè)備安全、合理布局，布線規(guī)范，散熱良好，接地可靠。

電氣安全:嚴(yán)格遵守高壓操作規(guī)范，使用絕緣工具，設(shè)置安全聯(lián)鎖、急停按鈕、隔離裝置、安全防護(hù)罩。

系統(tǒng)校準(zhǔn):對整個測試系統(tǒng)進(jìn)行定期校準(zhǔn)，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

軟件調(diào)試:驗證所有測試序列運行正確，數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確，報告生成無誤。

性能驗證:測試系統(tǒng)是否能達(dá)到預(yù)期的測試速度、精度和穩(wěn)定性要求。

5?? 供應(yīng)商選擇與評估

技術(shù)能力:是否理解儲能逆變器測試的難點？能否提供完整的解決方案 (硬件+軟件+集成+服務(wù))？設(shè)備參數(shù)是否滿足要求？

產(chǎn)品成熟度與可靠性:設(shè)備是否經(jīng)過市場驗證？口碑如何？

能量回收效率:對于大功率測試，能量回收的效率直接影響運營成本。

本地化支持與服務(wù):是否有本地技術(shù)支持團(tuán)隊？響應(yīng)速度如何？備件是否充足？

性價比:在滿足技術(shù)和性能要求的前提下，比較整體擁有成本 (設(shè)備購置、能耗、維護(hù)、培訓(xùn))。

標(biāo)準(zhǔn)化與開放性:設(shè)備是否符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)？軟件API是否開放？是否支持常用通訊協(xié)議？

參考案例:是否有類似功率等級、類似測試需求的成功案例？

審核編輯 黃宇