電動汽車充電樁現(xiàn)場安全問題的探索

郭琪

摘要：在我國進入21世紀迅猛發(fā)展的新時期，隨著城市空氣污染問題的逐漸加重以及國家對清潔能源的逐步重視，我國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)進入了快速發(fā)展期。電動汽車續(xù)航里程有限，因此電動汽車的推廣和普及受充電樁密度的影響極大。目前電動汽車及充電樁的安全事故頻繁出現(xiàn)，只有提高電動汽車充電樁充電現(xiàn)場的安全管理水平才能提高電動汽車的普及率，降低電動汽車充電現(xiàn)場的安全風險。本文結(jié)合電動汽車充電現(xiàn)場的安全事故案例，針對電動汽車及充電現(xiàn)場存在的安全隱患，提出了電動汽車充電樁現(xiàn)場安全問題的解決方法，以為電動汽車的普及和城市安全提供參考意見。

關鍵詞：電動汽車;充電現(xiàn)場;安全管理

引言

有多少人喜歡、擁躉電動汽車，就有多少人厭惡、詬病之。電動汽車用戶的態(tài)度長期兩極分化，究其原因無他，全是充電問題。早期的續(xù)航問題早已解決，現(xiàn)在，充電速度與便捷性問題是大家關注的焦點。所謂“家里有充電樁，買電動汽車就是‘真香’，沒有充電樁，就是買了‘電動爹’”。雖不無戲謔，卻道出了電池補能效率制約電動汽車行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實真相。“電動爹”的由來，來源于電動汽車現(xiàn)有的充電方式與充電效率。電動汽車充電方式常見一般有慢充、快充和換電。除去換電不說，慢充和快充都需要充電樁（便攜式充電設備不用）。而且，無論快慢充電樁，都有一個通病，就是安裝位置固定、數(shù)量有限，車主經(jīng)常需要“找樁”。采用更換動力電池的方式給電池充電，兼有以上兩種方式充電的優(yōu)點，但也存在換電站設點不多、分布不夠合理以及排隊等候耗時的問題，一般僅見出租車行業(yè)使用。

1電動汽車充電樁現(xiàn)場檢測的作用

對于當前我國電動汽車充電樁現(xiàn)場檢測標準不完善、不科學導致檢測結(jié)果不合格的問題，需要相關部門加強充電樁設備現(xiàn)場檢測工作，從而及時發(fā)現(xiàn)充電樁設備安裝不科學問題，降低各種危險因素的發(fā)生，并及時對充電樁設備進行檢修，以此保證充電樁正常使用。充電樁現(xiàn)場檢測可以保證充電樁正常運行，由此提高電動汽車和電網(wǎng)運行的安全，推動充電樁規(guī)模化發(fā)展，為電動汽車充電技術(shù)的提升奠定基礎。另外，充電樁現(xiàn)場檢測可以及時發(fā)展電池故障問題，降低充電樁故障率，延長充電樁的使用壽命，降低能耗，由此提高電動汽車出行安全。

2充電樁的安全問題

2.1安全管理模式不成熟

對于大部分城市來說，電動汽車近些年才得到普及。由于行業(yè)發(fā)展速度快，相關的規(guī)范并不完全，特別是在關鍵零件上缺乏安全標準。目前國家發(fā)布的行業(yè)標準涵蓋充電樁等充電設備的運營技術(shù)標準，但是充電現(xiàn)場的安全性并不是技術(shù)性要求。充電現(xiàn)場的安全性更多是由管理帶來的。現(xiàn)有充電現(xiàn)場的安全管理條例主要由電力系統(tǒng)人員編寫，但是由于專業(yè)的限制，其往往忽視了充電現(xiàn)場的其他管理問題，所以充電現(xiàn)場的安全管理工作尚且需要進一步完善和探索。

2.2充電現(xiàn)場運行過程中的安全隱患

充電現(xiàn)場的運行維護是一個長期的過程，在這個長期過程中，充電現(xiàn)場會遇到各方面的危險因素。其中最容易遇到的就是來自于車輛的危險因素。相比傳統(tǒng)的燃油類汽車，電動汽車具有加速度快、油門響應靈敏的特點，因此在車輛起步階段可能會由于駕駛員一時疏忽，撞擊其他車輛或者充電樁。特別是公共汽車的充電現(xiàn)場，由于公共汽車駕駛員駕駛時間長，可能會出現(xiàn)精神恍惚，再加上公交車盲區(qū)較大，很容易在充電現(xiàn)場造成事故。充電現(xiàn)場的安全性與管理單位的工作認真程度有密切的關系，如果充電現(xiàn)場管理不善，地面積水持續(xù)無人清除、充電槍無人歸位、充電樁周圍無防撞設施、充電現(xiàn)場消防設施不完備等情況持續(xù)存在，充電樁無人維護，那么充電現(xiàn)場的安全風險就更高了。同時，充電現(xiàn)場的電動車輛也是危險因素，由于充電動汽車的維護水平參差不齊，如某電動汽車的溫控系統(tǒng)和電池過充保護系統(tǒng)出現(xiàn)故障，在充電過程中就有可能出現(xiàn)電池溫度過高甚至汽車自燃的情況。同時，電動汽車使用的電池型號參差不齊，大部分電池在受到撞擊后會自燃，因此充電現(xiàn)場的車禍還可能會造成連鎖火災。

2.3有效監(jiān)管難

室外充電樁的監(jiān)管實際操作起來難度相當大，而且因為室外充電現(xiàn)場的使用頻率較高，很容易出現(xiàn)人為的破壞，包括充電樁、消防器材和其他設備的破壞。當這些設備被破壞，卻沒有得到及時修理時就會出現(xiàn)安全隱患。比如充電樁被破壞時可能出現(xiàn)人員觸電，消防器材被破壞可能會導致小火災，若持續(xù)發(fā)酵將釀成大事故。

3電動汽車充電樁現(xiàn)場安全

3.1用戶響應度對優(yōu)化結(jié)果的影響

用戶在車輛充電前根據(jù)充電樁提供的充電時間范圍及充電費用選擇是否服從充電計劃，若用戶不服從，則充電立即開始。由于用戶的主觀意愿不能掌控，在進行電動汽車充電負荷模擬仿真時，有必要引入用戶對充電計劃的響應度r（服從充電安排的用戶人數(shù)占所有用戶的比例）來分析不同響應度下的電動汽車優(yōu)化情況。

3.2主要功能檢測

為了保證電動汽車運行安全，需要對電動汽車充電樁功能、運行狀態(tài)進行全面檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題進行事前解決。電動汽車充電樁功能主要包括以下幾個方面：充電樁通信功能檢查，充電樁需要在通電情況下根據(jù)協(xié)議系統(tǒng)檢測其是否可以按照需求進行工作;充電樁顯示功能檢查，檢測人員事先對充電樁運行狀態(tài)進行模擬，比如充電故障時的報警信號，以此反應出充電運作狀態(tài);充電樁輸入功能檢檢查，充電樁在通電時需要對啟停狀態(tài)進行模擬，以此查看充電樁是否可以正常運行;充電樁絕緣功能檢查，采用充電樁直流電輸入，檢查充電樁絕緣電阻的數(shù)值;對充電樁輸入交流電，以此檢查充電樁電流值的泄漏情況，并檢查充電樁絕緣情況;充電樁機防護功能檢查，在充電前，先需要打開充電樁上方蓋子，查看其線路連接設備電流電壓是否穩(wěn)定。

3.3加強安全防護措施

管理方面：首先，要配齊相關安全防護裝備，在充電樁工作區(qū)域放置絕緣手套，充電樁工作區(qū)域鋪設絕緣毯。其次，在有條件的情況下，為充電樁安裝頂棚，并加裝攝像頭，建立可視安全監(jiān)控系統(tǒng)，提高安全管理的信息化水平。

3.4配置現(xiàn)場檢測平臺

為了確保檢測現(xiàn)場工作環(huán)境的穩(wěn)定性，在配置現(xiàn)場檢測平臺時，需要從實用性和便捷性的角度出發(fā)，檢測平臺主要由三部分組成：第一，功率模塊，其主要有電池模擬負載和被試充電樁;第二，測試模塊，主要有顯示器、電能質(zhì)量測試儀、檢測系統(tǒng)、傳感器;第三，評估模塊，其主要有工控機、集成控制系統(tǒng)。其中電池模擬負載裝置主要由電阻負載、程控電子負載、饋能式負載，電阻負載主要包括遠程控制和手動操作兩種方式，其內(nèi)部有多重電阻拓撲設計結(jié)構(gòu)，負載裝置阻值大小可以進行調(diào)節(jié)，其檔位調(diào)節(jié)是當前市場常用的一種方法。遠程控制電子負載功率大、產(chǎn)品體積小，饋能式負載可以應用于直流充電機，其能量可以二次回收，將充電樁輸出電能經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)化為電網(wǎng)電流。

結(jié)語

綜上所示，充電樁現(xiàn)場檢測技術(shù)要求高、項目內(nèi)容多，可以有效發(fā)現(xiàn)充電樁電流、電壓輸入輸出問題，以此保證充電樁裝置工作狀態(tài)穩(wěn)定，保證充電樁電能應用安全。為了更好地滿足現(xiàn)場檢測要求，相關部門需要加強電動汽車充電樁現(xiàn)場檢測技術(shù)的研究，以此確保檢測方法的可行、可靠，為電動汽車提供安全、優(yōu)質(zhì)的充電服務。

參考文獻

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