PK-CWT/150罗氏线圈在电动汽车直流充电桩脉冲电流测试中的应用

一、客户背景与测试需求

客户行业：电动汽车充电设备制造商

测试需求：

随着快充技术的发展，客户需要验证新一代直流充电桩在脉冲工况下的性能。

具体需求包括：

大电流测量：充电电流峰值可达300A，瞬时脉冲达150kA级别

快速响应：需准确捕捉≤5μs的电流脉冲上升沿

绝缘安全：测量系统必须与600V直流高压完全隔离

兼容性：需兼容现有Tektronix MDO3024示波器

二、测试系统配置方案

核心测量设备：

罗氏线圈PRBTEK PK-CWT/150（1套）

灵敏度：0.2mV/A、峰值电流：60kA、di/dt：40kA/μs、高频带宽：16MHz（300mm线圈）、典型精度：1%、衰减：0.2%/ms。

配套积分器：PRBTEK CWT-INT专用积分器（1台）

示波器系统：

主机：Tektronix MDO3024（1台）

带宽：200MHz、采样率：2.5GS/s、4个模拟通道。

辅助设备：

高精度电压探头：Tektronix THDP0200（1套）

充电桩测试平台：客户定制，输出电压200-1000VDC

负载模拟器：电子负载ITECH IT8700系列

安全设备：CAT III 1000V绝缘工具套装

三、系统搭建与配置

物理连接：

将PK-CWT/150线圈环绕充电桩直流输出正极电缆，线圈输出连接CWT-INT积分器输入端，积分器BNC输出连接示波器CH1通道，THDP0200电压探头连接示波器CH2，测量输出电压。所有设备通过隔离变压器独立供电。

示波器设置：

采样率：250MS/s、存储深度：10M点、垂直刻度：根据灵敏度0.2mV/A设置、触发模式：脉冲宽度触发。

积分器设置：

增益：根据灵敏度自动匹配、低通滤波：8MHz截止频率。

四、测试方法与流程

稳态充电测试：

在200A恒流充电模式下，连续记录30分钟电流波形，分析电流纹波和稳定性

测量电流有效值和平均值偏差。

脉冲响应测试：

模拟车辆BMS需求变化，产生5kA/μs的电流阶跃，测量电流上升时间（目标<5μs），记录过冲和振铃特性。

保护功能测试：

模拟输出短路，记录短路电流峰值，验证过流保护响应时间，测量故障清除后的电流衰减特性。

测试流程：

系统预热30分钟，确保温度稳定，执行零点校准（无电流状态下），从低电流（50A）逐步测试到峰值电流，每种工况重复测试3次取平均值。

五、测试结果分析

在150kA脉冲测试中，测量误差≤0.8%，电流上升时间测量4.2μs，满足≤5μs要求。纹波电流测量分辨率为0.5A。

成功捕捉到2kA/μs的di/dt变化，脉冲波形无失真，保持了完整的细节，衰减特性测试结果为0.18%/ms，优于标称值。

稳态充电电流测量值为199.8A，与标准表偏差0.1%，脉冲峰值电流测量重复性误差小于0.5%，温度漂移在2小时测试中小于0.1%。

在1000VDC电压下连续测试无异常，线圈表面温升小于15℃，完全满足CAT III安全标准。

六、应用总结

方案优势：

非接触安全测量：罗氏线圈完全绝缘，避免了传统分流器的安全隐患

优异高频响应：16MHz带宽确保快速电流变化的准确捕捉

大电流能力：60kA峰值电流满足所有测试场景

高精度保障：1%的典型精度为充电桩认证提供可靠数据

实际应用效果：

该方案成功解决了高压大电流脉冲测量的难题，为客户优化充电算法提供了关键数据支撑。测试系统运行稳定，数据可靠，完全满足电动汽车充电设备研发测试需求。

以上内容由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科电子科技有限公司致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、罗氏线圈、电流互感器、射频测试线缆及测试附件线等。旨在为用户提供高品质的探头附件，打造探头附件国产化知名品牌。更多信息，欢迎登陆官方网站进行咨询：https://www.prbtek.cn/