電動汽車充電設施現(xiàn)場檢測方案研究

郭寅遠，陳 卓，賀 春，馮瑾濤，朱洋洋

電動汽車充電設施現(xiàn)場檢測方案研究

郭寅遠，陳 卓，賀 春，馮瑾濤，朱洋洋

(許昌開普檢測研究院股份有限公司，河南 許昌 461000)

隨著國家電動汽車戰(zhàn)略的實施，電動汽車充電樁行業(yè)發(fā)展逐步趨向穩(wěn)定，充電樁運營商開始著重運營。對于電動汽車充電設施的大量建設，充電樁現(xiàn)場運行中的安全與可靠性直接關系到電動汽車的安全可靠運行以及實際推廣應用。提出了一種電動汽車直流充電設施現(xiàn)場驗收測試方法，能夠對充電設施整體性能進行鑒定，為充電設施驗收測試工作提供技術保障，確保電動汽車能夠安全可靠運行。同時現(xiàn)場檢測驗收工作也為國家對充電設施建設運營、充換電服務等提供補貼參考保障。

電動汽車；充電樁；充電機；現(xiàn)場檢測；驗收測試；安全；控制時序；通信協(xié)議

0 引言

目前，隨著能源及環(huán)境問題的日益嚴峻，中國將發(fā)展電動汽車上升為國家戰(zhàn)略，同時密集出臺一系列重要政策和措施，極大地推動了電動汽車行業(yè)的發(fā)展和應用。隨著新能源電動汽車政策的陸續(xù)出臺，作為電動汽車領域重要一環(huán)的充電設施也得到了各行業(yè)的高度關注，電動汽車充電設施發(fā)展迅猛。近期，為支持新能源汽車充電設施建設，發(fā)改委、工信局、財政局等政府部門陸續(xù)出臺了一系列涉及充電基礎設施產(chǎn)業(yè)發(fā)展的扶持政策，對充電設施綜合投資成本和充電樁功率進行一次性補貼，包括各地充電設施建設運營、改造升級、充換電服務網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)建設等進行補貼。

從目前已經(jīng)投運的充電設施現(xiàn)場以及運行狀況來看，這些設備在建設和使用過程中存在著諸多問題。電動汽車充電設施從規(guī)劃設計到設施建設以及日常運營等都需滿足標準的要求。文獻[1]提出了除充換電站硬件驗收指標外的工程施工質量驗收指標、運營管理驗收指標、充換電站場總體驗收指標、充換電站場土建及其他配套設施驗收指標和文檔資料驗收指標等適用于電動汽車充換電站的工程驗收指標體系。文獻[2]針對充電樁建設工程要點進行了分析，總結了充電樁安裝質量檢驗驗收內容及驗收中應該注意的事項等，采用了集中驗收的方式簡化了驗收流程和手續(xù)，整合了資料配置，為充電樁建設工程驗收提供了一定的技術支撐。文獻[3]提出了充電樁還面臨充電樁頻繁故障、用戶體驗較差、新舊標準執(zhí)行混亂無法兼容所有車型以及質量參差不齊存在安全隱患的問題，指出開展電動汽車充電樁現(xiàn)場檢測勢在必行，并提出了一種電動汽車充電樁現(xiàn)場檢測平臺及相應的現(xiàn)場檢測方法。文獻[4]提出了一種移動式電動汽車充電機檢測方案，能對充換電站中的充電機進行現(xiàn)場檢測，及時發(fā)現(xiàn)充電機故障，避免充電機對電動汽車充電造成影響。

本文從電動汽車直流充電設施現(xiàn)場檢測驗收情況入手，結合現(xiàn)場驗收可行性進行梳理和展開，給出了包括工程施工驗收資料核查、充電設施現(xiàn)場核查以及充電設施現(xiàn)場檢測等全方位的檢測驗收方法，為電動汽車直流充電設施現(xiàn)場檢測驗收工作提供指導。

1 工程施工驗收資料核查

工程施工驗收資料的核查主要包括企業(yè)資質文件、原材料驗收以及工程建設驗收文件等，具體核查內容如表1所示。

表1 工程施工驗收資料

2 充電設施現(xiàn)場核查

充電設施現(xiàn)場核查主要包括：充電站場總體檢查、供配電系統(tǒng)及照明檢查、運營管理檢查、土建和配套設施檢查、監(jiān)控和通信系統(tǒng)檢查、充電設備檢查等。

2.1 充電站場總體檢查

充電站場總體檢查從站址選擇、站區(qū)布置、行車道和停車位以及標識標牌等幾個方面進行檢查，具體檢查內容如表2所示。

2.2 供配電系統(tǒng)及照明檢查

供配電系統(tǒng)及照明具體檢查內容如表3所示。

表2 充電站場總體檢查

表3 供配電系統(tǒng)及照明檢查

續(xù)表1

2.3 運營管理檢查

運營管理檢查主要核查運營單位的安全管理職責、安全管理制度、安全操作規(guī)程以及應急救援措施等是否建立及完備，具體檢查內容如表4所示。

表4 運營管理檢查

2.4 土建和配套設施檢查

土建和配套設施具體檢查內容如表5所示。

表5 土建和配套設施檢查

2.5 監(jiān)控和通信系統(tǒng)檢查

監(jiān)控和通信系統(tǒng)檢查主要從充電監(jiān)控系統(tǒng)、供電監(jiān)控系統(tǒng)和安防監(jiān)控系統(tǒng)三個方面入手，同時，充電監(jiān)控系統(tǒng)可接受同步系統(tǒng)校，以保證系統(tǒng)時間的一致性[8-10]。具體檢查內容如表6所示。

表6 監(jiān)控和通訊系統(tǒng)檢查

2.6 充電設備檢查

充電設備具體檢查內容如表7所示。

3 充電設施現(xiàn)場檢測

考慮到現(xiàn)場檢測場所的不固定性及工作環(huán)境的限制，充電樁現(xiàn)場檢測應以便攜性和實用性為首要考慮。目前，便攜式直流充電樁檢測裝置依據(jù)國標設計制造，應用于直流充電樁現(xiàn)場的在線調試以及功能驗證等。此類裝置通過內部BMS模擬器與電動汽車直流充電樁進行信息交互，實現(xiàn)對電池充電過程的實時模擬，實時采集充電樁與BMS通信報文，可模擬充電真實故障，并具備實時監(jiān)測充電電壓和電流、輔源電壓等充電參數(shù)。

表7 充電設備檢查

便攜式直流充電樁檢測裝置在現(xiàn)場檢測主要分為功能安全、控制導引檢測以及通信協(xié)議檢測幾個部分進行，檢測項目如表8所示。

表8 充電設施現(xiàn)場檢測項目

4 結語

隨著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，充電技術水平進一步提升，安全、便捷的充電方式為大勢所趨，直流快充或將占據(jù)主要市場。本文結合直流充電樁現(xiàn)場測試環(huán)境，提出了一套充電設施現(xiàn)場檢測驗收方法，能夠對充電設施站場整體性能進行檢測驗收，解決了目前現(xiàn)場檢測驗收不夠科學全面、可操作性不強的問題，為電動汽車充電設施的驗收測試提供了技術支撐。

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Research on on-site inspection scheme for electric vehicle charging facilities

GUO Yinyuan, CHEN Zhuo, HE Chun, FENG Jintao, ZHU Yangyang

(Xuchang KETOP Testing Research Institute Co., Ltd., Xuchang 461000, China)

With the implementation of the national electric vehicle strategy of China, the development of the electric vehicle charging pile industry has gradually stabilized, and the charging pile operators have begun to focus on operations. For the large-scale construction of electric vehicle charging facilities, the safety and reliability of the charging pile in the field operation is directly related to the safe and reliable operation of the electric vehicle and the actual promotion and application. This paper proposes an on-site acceptance test method for DC charging facilities of electric vehicles, which can verify the overall performance of the charging facilities, provide technical support for the acceptance inspection of charging facilities, and ensure that electric vehicles can operate safely and reliably. At the same time, on-site inspection and acceptance work also provides subsidies for the construction of the charging facilities, charging and replacement services, etc.

electric vehicle; charging pile; charger; on-site inspection; acceptance test; safety; control timing; communication protocol

2019-11-13

郭寅遠(1986—)，男，碩士，工程師，研究方向為新能源電力電子裝置研發(fā)、檢測方法及標準研究；E-mail: guoyinyuan@ketop.cn

陳 卓(1978—)，男，碩士，工程師，研究方向為光伏、風電等新能源發(fā)電設備以及電動汽車充換電設備檢測方法及標準研究；E-mail: chenzhuo@ketop.cn

賀 春(1973—)，男，碩士，高工，研究方向為變電站自動化檢測研究，電動汽車充電檢測研究，通信協(xié)議一致性測試研究。E-mail: hechun@ketop.cn