“阳光电源杯”新能源与储能竞赛决赛测试评分细则
参赛作品须满足所有基础技术要求方可获得基础分。若作品达到选测项要求或超过基础技术要求,将在基础分的基础上予以加分。若不满足基础技术要求,将在基础分的基础上予以扣分,单相基础分扣完为止。各分项总分满分均为100,其加权和为测试总分。测试总分占比80%,专家组打分占比20%,测试分与专家组打分之和为比赛总分。
2. 功率密度
评价变换器在满载额定功率下的功率密度表现,功率密度越高,说明设计越紧凑,结构利用率越高。
2.1 变换器功率密度
表1 功率密度测试
长(cm) | 宽(cm) | 高(cm) | 功率密度(W/cm3) | 得分 |
A1 | A= A1*20/5W/cm3 |
该部分满分A=20分,变换器的满分功率密度为5W/cm3,功率密度越高,得分越高;不足 5 W/cm³ 的,按比例折算。
3. 功能测试
全程测试不断电进行,过程中除非测试条件的工况改变,否则不能对样机进行任何操作。若测试过程中出现样机失效,允许进行一次样机维修和更换样机,更换样机之后所有数据重新测试。
3.1升压变换功能测试
测试条件:变换器分别输入14dc,系统分别输出电压为 360Vdc。按下表2所示组合。
测试步骤:样机接入直流电源和电子负载→直流电源输入设定为14Vdc输入→样机上电→测量空载输出电压→打开电子负载→等待系统稳定后记录被测变换器的输出电压精度与纹波。
评分细则:该部分基础分B=10分。其中输出电压精度基础分5分,输出电压精度小于5% 不扣分,大于5% 时,每大于1%扣除1分,扣完为止;输出电压纹波基础分5分,小于5%不扣分,大于5%时,每大于1% 扣除1分,扣完为止。
表2 升压变换功能测试
测试工况 | 输出电压平均值(V) | 输出电压峰峰值(V) | 输出电压精度(%) | 输出电压纹波率 (%) | 得分 |
Vin=14Vdc Vout=360Vdc Po=500W |
输出电压精度:| Vout,avg - Vref | / Vref * 100%
输出电压纹波:Vpp / Vout,avg * 100%
3.2降压变换功能测试
测试条件:变换器分别输入520Vdc,系统分别输出电压为 18Vdc。按下表3所示组合。
测试步骤:样机接入直流电源和电子负载→直流电源输入设定为520Vdc输入→样机上电→测量空载输出电压→打开电子负载→等待系统稳定后记录被测变换器的输出电压精度与纹波。
评分细则:该部分基础分C=10分,其中输出电压精度基础分5分,输出电压精度小于5%不扣分,大于5%时,每大于1%扣除1分,扣完为止;输出电压纹波基础分5分,小于5%不扣分,大于5%时,每大于1%扣除1分,扣完为止;。
表3 降压变换功能测试
测试工况 | 输出电压平均值(V) | 输出电压峰峰值(V) | 输出电压精度(%) | 输出电压纹波率(%) | 得分 |
Vin=520Vdc Vout=18Vdc Po=500W |
输出电压精度:| Vout,avg - Vref | / Vref * 100%
输出电压纹波:Vpp / Vout,avg * 100%
4. 转换效率测试
4.1 升压转换效率测试
测试条件:负载CC模式,变换器分别输入18Vdc,系统分别输出电压为360Vdc。
测试步骤:设置输入电压、测试电压、输出功率如下表4所示,记录功率分析仪的测试效率。
评分细则:该部分基础分D满分为10分。变换器500W满载时,效率>=95%,得10分。满载效率小于95%时,每少1%扣1分。
表4 升压转换效率测试
测试工况 | 实际输入功率(W) | 实际输出功率(W) | 转换效率(%) | 得分 |
Vin=18Vdc Vout=360Vdc Po=500W |
转换效率:Pout / Pin * 100%
4.2 降压转换效率测试
测试条件:负载CC模式,变换器分别输入520Vdc,系统分别输出电压为 18V。
测试步骤:设置输入电压、测试电压、输出功率如下表5所示,记录功率分析仪的测试效率。
评分细则:该部分基础分E满分为10分。变换器500W满载时,效率>=95%,得10分。满载效率小于95%时,每少1%扣1分。
表5 降压转换效率测试
测试工况 | 实际输入功率(W) | 实际输出功率(W) | 转换效率(%) | 得分 |
Vin=520Vdc Vout=18Vdc Po=500W |
转换效率:Pout / Pin * 100%
5. 稳定性测试
测试条件:满载,室温环境。
测试步骤:在室温环境满载工作;主要功率器件(磁性器件、功率半导体器件)温升在合理范围,根据热成像仪实际测试结果打分。
评分细则:该部分基础分F'=100分。稳定工作基础分60分:变换器每工作1分钟,加6分,不足1分钟不计入,封顶60分;温升基础分40分:以室温20℃为基准,120℃封顶,每上升1℃扣0.4分,扣完为止;F=F'/10。
6. 动态特性测试
测试条件:示波器设置:20MHz测量带宽,纹波采用AC耦合
测试步骤:设置测试输出电压为 520Vdc,负载变化由 500W 变为 200W)
表6 动态特性测试
测试工况 | 输出电压 | 负载突变情况 | 输出电压过冲/跌落(%) | 输出电压电流纹波(%) | 得分 |
变换器输入14Vdc | 520Vdc | 500W->200W |
7. 选择测试项1:双模块并联
测试条件:变换器1和2输入独立,输出并联。
测试步骤:变换器1输入电压14Vdc,变换器2输入电压18Vdc,并联输出电压为520Vdc,以满功率 1000W 运行,变换器运行稳定后分别测试两个模块的功率。
评分细则:该部分基础分H满分为10分,两模块功率均衡度≤5%:是,加10分;否则每超1%减1分。
表7 双模块并联运行测试
测试工况 | 功率P1/P2 | 功率均衡度 | 得分 |
变换器1=14Vdc 变换器2=18Vdc 输出电压=520Vdc |
注:P1为变换器1的功率
P2为变换器2的功率
功率均衡度:功率均衡度 = | P1 - P2 | / 500;
8. 选择测试项2:故障测试(单一模块异常输出后,另一模块可独立运行)
测试条件:变换器1和2输入独立,输出并联,切断其中一个模块,另一个模块可独立正常运行。
测试步骤:变换器1输入电压14Vdc,变换器2输入电压18Vdc,并联输出电压为520Vdc,总输出功率500W,切断其中一个模块,另一个模块可独立正常输出500W
评分细则:该部分基础分I满分为10分,每项基础分5分。能否独立运行测试每完成一项加5分,否则不加分。
表8 双模块并联故障测试
输入电压 | 输出电压 | 测试工况 | 能否独立运行 | 得分 |
变换器1=14Vdc 变换器2=18Vdc | 520Vdc | 切断变换器1 | ||
切断变换器2 |
9. 总分
总分S=(A+B+C+D+E+F+G+H+I)*80% + 专家组打分*20%。
注:本评分细则的最终解释权归大赛组委会所有。
