尹福成
摘要:汽車在人們的生活中扮演著重要的角色,隨著人們生活水平的提升,人們對汽車需求也在不斷增加,同時國民綠色環保意識逐漸增強,這就推動了電動汽車的發展。而在電動汽車發展中,充電樁的建設是重要部分,充電樁是電動汽車主要的充電設施,其具有的安全可靠性和電動汽車運行推廣有著直接的關系。為了保證充電樁具有良好的性能,就需要做好其現場的檢測,而如何進行電動汽車充電樁現場檢測就是本文主要研究的內容。
關鍵詞:電動汽車;充電樁;現場檢測;檢測方法
一、電動汽車充電樁現場檢測對象
現階段,電動汽車充電樁主要有交流和直流兩種充電形式。交流充電樁構造簡單、充電較慢,需通過車載充電機轉換成直流電為電動汽車供電,廣泛應用于小型電動汽車。而直流充電樁由于比交流充電樁多了AC-DC模塊,所以構造相對復雜,體積也更大,無需車載充電機,適用于大型電動汽車的快速充電。但由于直流充電樁功率普遍較大,易對電網造成危害,需在建設過程和使用過程中加強監管。充電樁主要由主控單元、顯示單元、電流輸入和輸出單元組成。針對不同單元,需分別評價。
二、電動汽車充電樁現場檢測設備
由于充電樁現場檢測地點和環境的隨機性,現場檢測設備必須易于攜帶且堅固耐用。主要有三個模塊組成,首先是功率模塊,即能模擬負載的蓄電池;其次是測試模塊,包含精密示波器、電能質量分析設備、協議一致性檢測系統和傳感器;最后是評估模塊,包含工況和集成控制系統。
蓄電池模擬負載分為電阻負載、過程控制電子負載和反饋式負載。電阻負載有過程控制和手動控制兩種控制方式,采用多電阻拓撲設計。過程控制電子負載有交流和直流兩種,功率密度大,空間利用率高。反饋式負載多面向直流充電樁,將充電樁輸出的多余直流電通過逆變器回收到電網,借助對輸入直流電流大小的調節實現對充電樁功率和電流的控制。協議一致性檢測系統主要基于一組測試序列針對被測直流充電樁協議進行測試,通過比較實際輸出和標準輸出的差異進行判定。借助協議一致性測試可在一定程度上降低充電樁實際使用中發生問題的概率。
三、電動汽車充電樁現場檢測方法
3.1電動汽車充電樁現場檢測裝置和流程
現階段,在對充電樁的現場檢測中,主要把充電樁向智能化加電網絡的管理系統數據采集的平臺進行直接接入,后按照收發包日志,通過人工的方式,來對通信的協議中各種報文實施一致性的檢測。在對電動汽車的充電樁實施檢測中,需要規范檢測的方法。在電動汽車的充電樁相應檢測的裝置中,主要包括報文下發的模塊、報文解析的模塊和報告生成的模塊等。
在檢測的裝置和需要被檢測的充電樁實現連接的建立后,則充電樁就能夠進入到充電的狀態,后按照充電樁通信的協議來生成應答下行的測試報文,并下發到充電樁中;在對充電樁的上報報文完成接收后,則檢測的裝置就要按照預設報文對文件進行配置,后對所接收的報文實施解析,按照解析的結果來對充電樁的一致性檢查,并把解析的結果、一致性的檢查結果和原始的報文做好保存;在報文配置的文件中,主要有每一種通信的協議所對應報文收發的處理和配置信息等;最后按照所保存數據來生成相應測試的報告。
3.2電動汽車充電樁現場檢測的項目
3.2.1對外觀與結構的檢查
保證充電樁外殼和外表面的銘牌狀態良好,還要按照規定在相關位置做好安全標志的設置,并且要求充電樁具備相應防護的等級,不存在嚴重的銹蝕或者積塵等情況。對充電樁電源的要求、環境的條件、電擊的防護以及電氣的間隙等都要實施檢查,根據相應檢測的報告來對充電樁標志做好合理配置,且要求標識牌上面的文字和符號要保證具有良好清晰度。同時還要求充電樁樁體具有良好的完整性,不存在裂縫、毛刺和凹凸痕等情況,一旦發現要及時更換處理,在充電樁的各類接線布置中,還需要保證其規范性的布線,在充電樁的外部還要配有急停的按鈕,在電路或者設備發生故障時能夠及時對電源實施切斷,避免意外事故的發生。
3.2.2對指示燈和指示器的檢查
在對充電樁檢查中,盡管指示燈和指示器并不是高端設施,但是它們是對工作狀態的顯示,為充電樁的正常使用具有指導作用。在對指示燈以及指示器檢查中,要保障它們能夠正常的工作,一般充電樁包括運行燈、故障燈和充電的指示燈,充電樁在相應的運行狀態,則相對應的指示燈或者指示器就會亮或閃爍。在充電樁處在通電運行的狀態,則運行燈會亮;在充電樁進入到充電的狀態,則運行燈以及充電的指示燈會亮;在充電樁完成充電后,則運行燈會亮,而充電的指示燈會滅;在充電樁發生過壓或者過流的故障中,則運行燈會亮而故障燈會閃爍。
3.2.3對功能的檢測
在對自動和手動設定的功能檢測中,要按照BMS相應數據來對充電的參數和執行的動作進行動態的調整,實現良好充電,還要對充電的方式和充電的電壓與電流等進行手動設置,要求能夠按照設定的參數對相應操作進行執行來完成充電。通過手動方式實施操作中,要明確操作的指示信息,還要具備手動操作和控制外部輸入的設備,來對參數實施設定。在對輸出限壓以及限流的功能檢測中,于恒流的狀態運行中,在輸出的直流電壓大于限壓的整定值中,要求能夠對輸出的電壓自動實現限制,并將其轉換成恒壓的充電。若在恒壓的狀態中運行,若輸出的直流電流大于限流的整定值中,要求也能夠對輸出電流進行自動限制,將其轉換成限流的狀態。
3.2.4對計量功能的檢測
在對電動汽車充電樁的檢測中,計量功能的檢測是重點。對充電樁的計量功能檢測中,主要檢測的內容包括工作誤差、示值誤差、付費的金額誤差和時鐘的示值誤差等。工作誤差的檢測中,要求充電樁負載的電流要在所允許的最大電流和最小電流之間,若充電樁是一級的準確度,其工作的誤差要在±1%內,若充電樁是二級的準確度,其工作的誤差要在±2%內;在進行示值誤差的檢測中,要求和工作誤差一樣;在進行付費的金額誤差檢測中,要求所顯示付費的金額同按照單價與充電電能的顯示值進行計算所得到的結果差不能大于最小的付費變量;在時鐘的示值誤差中,進行首次的檢測中,要求充電樁時鐘的示值誤差在5s內,在后續的檢測中,要求不能大于3min。
四、結語
綜上所述,充電樁作為電動汽車能源供應的主要來源,為進一步保證電動汽車充電樁使用的便捷和安全性,需建立完善的監管和驗收制度,對涉及重要功能和安全性方面的參數進行檢測,可盡可能找出已建設充電樁中存在的問題,并采取有效措施對其進行解決。本文分析了電動汽車充電樁的構造并對現場檢測方法進行了探討,望盡快出臺系統的充電樁現場檢測規范,讓電動汽車能夠更加快速健康發展。
參考文獻:
[1]王仕卿,王梓瑞,楊紫怡,etal.基于新能源拓展利用的電動汽車充電設施規劃布局研究——以北京市為例[C]//對接京津——改革開放,協同發展.2018.
[2]游力,甘依依,劉曼佳,嚴屏.電動汽車充電樁現場檢測技術研究探討[J]湖北電力.2016(10):36-46.
[3]黃令忠.交流充電樁的電磁兼容試驗中的問題與對策[J]湖北電力.2019(06):86-90.