电动汽车充电桩现场检测方法
摘要:随着科学技术的发展和人们环保意识的增强,燃油车逐渐被新型电动汽车所取代,使得新型电动汽车成为未来汽车工业发展的主要趋势。在国家层面,要引导汽车行业不断进行技术探索,加大电动汽车研发投入,重视电动汽车产业链发展,比如从资金、技术、人才等各方面给予支持和帮助电动车配套产业--充电桩产业发展,确保汽车能够正常充电,方便出行。
关键词:电动汽车;充电桩;检测方法
一、电动汽车充电桩概述
  充电桩主要包括交流充电桩和直流充电桩。交流充电桩可为电动汽车车载充电机提供交流电源,直流充电桩可为电动汽车电池系统直接输出直流电源。随着我国充电产业的快速发展,相关部门在不断出台更新现场检测标准;但是其因为建设环境问题、安装调试问题、维护管理问题,导致各种问题多发,具体表现在以下几个方面:第一,充电桩故障问题多发,当前大多数充电桩在充电中会出现停充问题,影响用户使用;第二,充电桩标准不一,无法
配比所有车型,导致用户需求得不到满足;第三,充电桩质量不一,导致使用过程中容易发生各种安全问题。对此需要相关部门加强电动汽车市场研究,稳定有序地开展电动汽车充电桩检测问题,并选择科学的检测方法,从而提高充电桩使用效率。
山东电动汽车二、电动汽车充电桩现场检测的作用
  对于当前我国电动汽车充电桩现场检测标准不完善、不科学导致检测结果不合格的问题,需要相关部门加强充电桩设备现场检测工作,从而及时发现充电桩设备在现场的各种隐患,降低各种危险因素的发生,并及时对充电桩设备进行检修,以此保证充电桩正常使用。充电桩现场检测可以保证充电桩正常运行,由此提高电动汽车和电网运行的安全,推动充电桩规模化发展,为电动汽车充电技术的提升奠定基础。另外,充电桩现场检测可以及时发现其他问题如电动汽车电池问题,降低充电桩故障率,延长充电桩的使用寿命,由此提高电动汽车出行安全。
三、电动汽车充电桩现场检测过程
  1.配置现场检测平台
  为了确保检测现场工作环境的稳定性,在配置现场检测平台时,需要从实用性和便捷性的角度出发,检测平台主要由三部分组成:第一,功率模块,其主要有电池模拟负载和被试充电桩;第二,测试模块,主要有显示器、电能质量测试仪、检测系统、传感器;第三,评估模块,其主要有工控机、集成控制系统。其中电池模拟负载装置主要有电阻负载、程控电子负载、馈能式负载等三种,电阻负载主要包括远程控制和手动操作两种方式,其内部有多重电阻拓扑设计结构,负载装置阻值大小可以调节,其档位调节是当前市场常用的一种方法。程控电子负载功率大、产品体积小。馈能式负载可以应用于直流充电桩,其能量可以二次回收,将充电桩输出电能经过逆变器转化为电网交流电流。检测系统主要通过选定的测试序列,对被测试直流充电桩进行测试,从而比较实际测试结果和预测结果,最终分析得出改进方案,这种检测方法可以降低充电桩在运行时的风险。根据以上配置理论,本文设计出了完整的充电桩检测平台,其可以将电阻负载作为充电机模拟负载,从而模拟测试流程。测试模块主要由电能质量测试仪、示波器、传感器、测试系统组成,其可以确保检测结果的精准、可靠。评估模块是一体式工控机。
  2.检测项目和流程
  项目:第一,控制导引检测,控制导引检测主要检查非车载充电机是否可以及时准确测量电压值,以此判断出车辆插头、插座之间的连接状态,一般充电接口连接需要进行确认,如果充电连接装置连接完成后,电子锁就处于锁闭状态。第二,互操作性和统一性测试。通过测试模拟设备输出测试指令,测试仪可以随时记录测试过程,并处理测试问题,仿真设备终端接收被测设备的信号,并通过指令控制,将测试结果传输到测试仿真设备中分析。第三,电能质量检测。在充电桩交流电源侧确定测量位置,在测量前将充电桩交流输入测电源开关断开,将电压、电流直接输入电能质量记录仪中。再闭合充电桩交流输入侧电源开关,将充电桩头通过交直流负载控制箱和负载电流进行连接,以此通过调整充电桩额定电压、电流,获取充电参数。当电流稳定时可以连续测试,测试时间、测试记录都需要符合标准,以此将记录数据存储。第四,功效检测。功效检测可以适用于直流桩,先需要将桩和负载进行连接,并调设至恒压状态,输入电压额定值,将负载电流调至额定输出电流值,以此对充电机输入功率和输出功率进行对比。第五,充电桩通用电性能测试。该项目测试环节多,主要有冲击电流试验、输出电流误差试验、输出电压误差试验等。第六,充电桩传导操作性测试。其测试分为19个项目,比如,控制导引电压额定测试,调整阶段测试、连接测试等,其中在开展输入电流停止测试、输出电流调整测试、输出电流误差测试时,需要将直流负载和交流
电源进行混合应用。第七,充电桩通信协议测试,该项目测试内容较多,比如低压辅助上电和充电、充电参数配置、充电进行、充电结束等。对于以上测试需要相关人员注意各种限制条件,以此根据实际情况开展测试工作。
四、电动汽车充电桩现场检测的问题及其解决措施
采取以充电桩实物及其实际负荷检测方法,进一步证实了电动汽车充电桩现场检测的可操作性,从侧面映射了电动汽车充电桩绝缘性能、电能质量、车桩通信以及充电平台等不同板块的不足之处,如出现直流接地潜在风险、电能质量超出标准、车桩通信不统一以及新旧国标通信协议不匹配等,且总结了电动汽车充电桩场地的不足之处并对其进行了整改。
第一,检测涉及直流充电桩场地检测设施、数字示波器等。随着测试进程的不断深入,探寻出设备存在不足。首先,检测设施能够获取通信信息源却不能统一协议,遵照规则编写精准报表,直接导致场地统一检测整体工作成效低下;其次,检测设施在测试进程中不能匹配稳压与稳流测试需要的恒压与恒流充电模式;最后,检测设施集成化水平较差,便利性低,如电阻负载体积与质量过大,不可在场地上实施人工操控。针对上述情况,提出的优化措施为加强协议统一性,测试报表形成功能,及其恒压与恒流充电模式可设置,强化检测设施的集
成化与便利性。
第二,少数充电桩通信协议并未遵照新国标标准进行替换,直接导致现场检测任务失败。检测的直流充电桩生产日期为2016年,且通信协议违背了《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》(GB/T27930—2015)部分规定条款,依旧按照旧国标标准来执行,致使检测环境存在不稳定性。针对上述情况,提出的优化措施为提议电动汽车充电桩场地内检测平台最好能够同时匹配新旧国际执行标准。
第三,检测平台需随时更新部分测试条目。一方面,充电桩人机与网络互动检测,测试进程中探索出充电桩无线通信传送欠缺稳定性,如网络断开造成车联网APP中断,暂停充电服务;另一方面,排除充电桩操控系统问题的解析,测试进程中发现有充电站场地内暂停充电状况,采取人为筛查后,得出操控导引无故障、电池管理系统(BatteryManagementSystem,BMS)通信畅通,再次启动充电平台后即可正常使用。为了更好地满足市场对充电桩的需求,开发充电桩操控系统问题解析功能十分必要。
结束语
电动汽车充电桩现场检测的内容繁多,工作人员要定期检测和维护来发现充电桩运行过程中的问题和故障,并及时解决,以保证整体充电桩装置的稳定性和安全性。相关部门也需要重视电动汽车配套基础设施的建设,加大资金、人才和科技的投入,保证电动汽车有稳定优质的充电服务,推动我国汽车行业的转型升级。
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