

摘 要:我國電動汽車產業發展迅速,電動汽車數量急劇增加,電動汽車充電樁作為其配套設施,全國各地也在不斷地增加安裝數量、擴大安裝區域。電動汽車充電樁作為貿易結算的計量器具,已被納入國家強制檢定計量器具目錄中,需要技術機構對其進行強制檢定,保障其量值準確,維護消費者權益。本文分析了電動汽車充電樁在檢定過程中遇到的問題,并對電動汽車充電樁統計抽樣檢測、遠程計量數據采集等方面進行了展望。
關鍵詞:電動汽車充電樁,檢定技術,檢定問題,發展趨勢
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-59442025.04.029
0 引 言
隨著國家能源戰略的推進,低碳經濟與綠色生活成了人們追求的生活方式。為了滿足人們的需求,各行各業均在大力發展新能源,以達到降低碳排放,實現綠色生活目標。因此,我國大力發展電動汽車行業。為滿足廣大車主的充電需求,電動汽車充電樁的安裝數量驟增,安裝范圍增大,由城市向鄉鎮發散性擴展[1]。但電動汽車充電樁的計量技術尚在完善,在電能計量現場檢定方面還存在些許問題。為解決這些問題,計量專業技術人員需要在電動汽車充電樁檢定過程中不斷的總結和探索。
1 電動汽車充電樁的檢定
2020年11月3日國務院印發《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》,明確了新能源汽車的發展目標,預計到2025年新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右,到2035年純電動汽車成為新銷售車輛的主流,公共領域用車達到全面電動化。同時,根據《市場監管總局關于調整實施強制管理的計量器具目錄的公告》(2020年第42號)的規定,自2023年1月1日起全國范圍內,對所有用于貿易結算的向社會提供充電服務的電動汽車充電樁實行強制檢定,確保其計費準確可靠,保護消費者權益[2-6]。
赤峰市產品質量檢驗檢測中心于2023年7月通過電動汽車交流充電樁檢定裝置和電動汽車非車載充電機檢定裝置兩項計量標準考核,具備了電動汽車充電樁計量檢定能力。因此,根據E-CQS強制檢定工作計量器具業務管理系統里企業的預約時間,技術人員開展電動汽車充電樁強制檢定工作。
目前,按充電模式分類,我國電動汽車充電樁可以分為直流充電樁和交流充電樁。直流充電樁是通過整流斬波控制單元將交流電能轉化為直流電能;交流充電樁是通過控制單元為電動汽車提供所需的交流電能,電能經傳導充電用連接裝置輸送至電動汽車以滿足充電需求,計量模塊完成電能的計量,并將測得量輸出到顯示界面或數據傳輸接口[7-9]。直流充電樁的充電速度快于交流充電樁。在檢測過程中發現,高速服務區通常會安裝兩種類型充電樁,以供車主選擇。而隨著技術的推進,電動汽車也不再是單一充電模式,大部分汽車具備了兩種充電模式,更好地利于電動汽車的應用。
直流充電樁的檢定規程為JJG 114 8—2 0 2 2《電動汽車交流充電樁(試行)》,交流充電樁的檢定規程為JJG 1149—2022《電動汽車非車載充電機(試行)》。依據檢定規程,電動汽車充電樁的檢定項目為外觀及功能檢查、工作誤差和時鐘時刻誤差。現有的計量檢定方法是把電動汽車充電樁、負載和標準器串聯在一起,啟動電動汽車充電樁進行充電,然后比較標準器和電動汽車充電樁顯示值,確定電動汽車充電樁的誤差,如圖1所示。最后,結合計量檢定項目,依據檢定規程對其是否合格進行判別[10-13]。
2 電動汽車充電樁檢定中的問題
近期,在高鐵站、醫院、汽車站、高速服務區等公共場所開展電動汽車充電樁檢定工作,結合理論和實際,總結以下三方面問題。
2.1 電動汽車充電樁安裝位置及結構問題
依據現有的檢定規程,要求對檢定合格的電動汽車充電樁內部使用的電能表或計量模塊位置加以封印,但在實際檢定過程中,部分充電樁因安裝場所限制和外部結構設計等問題,不便于打開外部進行內部器具封印;部分充電樁打開外部后,其內部結構標注不清晰,無法區分通信單元、計量單元、控制單元等內部模塊;部分充電樁的內部計量模塊沒有設計封印的位置,導致沒地方安裝合格鉛封。如圖2所示,其為電動汽車充電樁內部結構,計量單元為電子式電能表,但是其外部沒有安裝鉛封的位置。
上述問題均給電動汽車充電樁檢定工作帶來了困難。對于安裝位置方面的問題,建議相關部門對電動汽車充電樁的安裝位置、安裝比例、安裝密度等方面做出相應的規劃。同時,建議充電樁生產企業在設計電動汽車充電樁內部結構時,清晰劃分內部結構,明確標注內部計量模塊,在計量模塊上留有安裝合格鉛封的位置,這樣便于檢定人員對合格充電樁進行封印[14]。
2.2 電動汽車充電樁現場檢定環境問題
電動汽車充電樁需要在現場進行檢定,目前主要采用兩種形式標準器對其進行檢定:一種是車載式標準器,其具有集成化、一體化的優點,但是對于復雜地形安裝的充電樁,車載式標準器無法精準地與充電樁連接在一起,不能正常開展檢測,同時其購置費用較高;另一種是便攜式標準器,其具有靈活性、便攜性、費用低的優點,但是其負載檢測裝置笨重,檢定人員運輸困難。
在實際工作開展過程中,許多充電樁安裝于露天停車場,環境因素會對實際檢定產生一定影響。比如,高溫或低溫條件,會導致標準器及充電樁無法正常運行;雨雪天氣無法開展露天現場檢定;車主正在使用充電樁,也無法對其進行現場檢定[15];企業提供的充電樁安裝位置不準確,導致檢定人員無法精準找到需要檢定的充電樁的位置,增加時間成本。
2.3 電動汽車充電樁檢定協調問題
因電動汽車的日益增多,為了滿足廣大車主的需求,部分醫院、車站、賓館、景點等單位均安裝了電動汽車充電樁。目前,赤峰市地區充電樁已安裝2000余臺,然而具有電動汽車充電樁檢定資質的技術機構較少,其相應的檢定人員和檢定標準器與現有充電樁規模嚴重不匹配。
為了更好地提高電動汽車充電樁檢定效率,協調電動汽車充電樁運營商和檢定技術機構的時間,需要電動汽車充電樁運營商分時段在E-CQS系統預約電動汽車充電樁檢定工作,技術機構根據預約安排,分批次進行電動汽車充電樁強制檢定工作,避免過于集中或分散申請強制檢定,增加檢定人力、財力等成本。
3 電動汽車充電樁檢定發展趨勢
在國家能源戰略的大背景之下,電動汽車以及充電樁行業呈現出飛速發展,與之相關的規則、標準、檢定規程也在日漸完善。電動汽車充電樁作為國家強檢計量器具,逐臺檢定對檢定技術機構的難度較大。因此,現有的檢定規程的,適用范圍中增加了基于統計抽樣方法的電動汽車充電樁檢定,為今后統計抽樣檢定電動汽車充電樁進行了鋪墊。
目前,我國南方發達城市,比如武漢市已經開始正式實施《電動汽車公用充電設施計量監督管理規范》《電動汽車公用充電設施統計抽樣計量性能評價技術規范》地方計量技術規范,以統計抽樣檢定為基本手段、以信用監管為關鍵抓手、以在線監測為主攻方向,探索低成本、高效率的電動汽車充電樁的計量性能監測新思路。
因此,未來電動汽車充電樁計量檢定的重點在于優化充電樁強檢申報流程、抽樣方案制定、遠程數據采集等內容。技術機構和人員需要對檢定技術進行深入分析和研究,確保檢定方法快速、便捷和有效,提高電動汽車充電樁計量檢定工作效率,較大程度緩解充電樁數量龐大而檢定資源不足的問題。同時,目前對于充電樁防作弊問題,技術人員一直在不斷地試驗和總結,希望在未來能夠研發出充電樁在線監測系統,對其量值準確度進行實時監測。
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作者簡介
張鐵英,碩士研究生,工程師,主要從事電磁計量技術方面工作。
王強,本科,高級工程師,主要從事電磁計量技術方面工作。
胡建宇,本科,高級工程師,主要從事溫度計量技術方面工作。
(責任編輯:袁文靜)