摘要:充电桩分为直流充电桩(非车载充电机)、交流充电桩和交直流一体充电桩。直流充电桩,为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置;因其充电电流比较大、充电时间短,又称“快充”。交流充电桩,为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置;因其充电电流相对较小、充电时间长,又称“慢充”。2018年2月27日,国家质量监督检验检疫总局发布了JJG1148-2018电动汽车交流充电桩和JJG1149-2018电动汽车非车载充电机这两个新规程。新规程的颁布,为后续充电桩的基础设施建设以及充电桩的计量工作提供了技术保障,确保电动汽车和充电桩可以互联互网,避免了充电桩市场无序的发展。本文对这两个新规程的主要内容和检定项目的检定方法进行浅析。
关键词;直流充电桩;交流充电桩;电动汽车;新规程颁布
一、新规程制定背景及目的
电动汽车,作为未来汽车发展的前景。最近几年来,国家很多方面都出台了各种扶持电动汽车发展的优惠政策,这有力促进电动汽车行业的发展。《节能与新能源汽车产业发展规划》(2011-2020年) 指出,到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量超过500万辆。而截至2018年3月,由中国充电设施促进联盟内成员单位统计的数据可知,全国交流充电桩只有109584个、直流充电桩77437个、交直流一体充电桩66053个,充电桩数量总共才25万左右。充电桩作为电动汽车发展的重要设施,充电桩的配套率是限制电动汽车蓬勃发展重点因素之一。充电桩建设的落后导致了“有车无桩”的尴尬局面。2012年,科技部印发的《电动汽车科技发展十二五专项规划》指出,到2015年底要建成40万个充电桩、2000个充换电站。而由以上统计数据对比可知,电动汽车与充电桩的配比严重不足,现阶段的充电桩建设大体上要落后于原计划,也明显慢于电动汽车发展速度。根据《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》的要求,到2020年我国车桩配比将要达到接近1:1的合理水平,这也意味着近几年来我国充电桩设施将会出现几何级数量的增长。而“无规矩不成方圆”,如果没有全国统一的国家检定规程,充电桩的检定可能会造成全国各地不统一的局面,这不利于电动汽车未来发展。所以制定全国统一的交流充电桩/直流充电机检定规程就很有必要了。在没有国家检定规程之前,国内充电桩的检测一般参照GBT28569-2012电动汽车交流充电桩电能计量和GBT 29318-2012电动车非车载充电机电能计量。但这两个国家标准在应用范围、技术要求、试验项目、试验方法等方面无法完全合适充电桩的检测工作。导致现行的充电桩充测试输出接口和通信接口技术不统一、充电时间示值检测不规范等相关问题。JJG1148-2018电动汽车交流充电桩和JJG1149-2018电动汽车非车载充电机国家检定规程于2018年2月27日经国家质量监督检验检疫总局颁布,并于2018年5月27日起开始实施,这两个规程在检定项目、检定方法、标准器的要求、通电接口和通信接口要求等方面给出了明确的规定。为后续充电桩的检测计量工作提供可靠的、统一的指导。
二、主要内容的浅析
2.1交流充电桩和非车载充电机工作原理图的浅析
由颁布的充电桩规程可知,交流充电桩采用传导方式为具有车载设备的电动汽车提供交流电源的专用供电设置。非车载充电机固定安装在地面,将电网交流电能转换为直流电能,采用传导方式为电动汽车动力蓄电池充电的专用设置。下面分别是交流充电桩和非车载充电机的工作原理图。
由以上工作原理图的可以看出,交流充电机和车载充电机它们之间的区别主要是红色方框标出部分。交流充电桩需要通过电动汽车的车载充电机才可以为汽车的蓄电池充电。非车载充电机可以为电动汽车的蓄电池充电。
2.2交流充电桩和非车载充电机的计量性能
2.2.1充电桩和非车载充电机检定项目
2.2.2准确度等级
交流充电桩和非车载充电机的工作误差采用相对误差表示。充电桩给电动汽车充电的时候,实际情况是电流随着充电时间的延长而逐渐变化的。考虑到环境温度也会对充电桩和充电机的工作误差有影响。目前充电桩和充电机的准确度一般分为1级和2级这两个等级。而充电桩和充电机的工作环境温度要求为零下10℃到40℃之间,温度不在此范围内的,都要考虑环境温度变化对其的影响。
2.3检定设备和检定方法
2.3.1工作误差的检定
工作误差的检定方法一般分为实负荷检定法和虚负荷检定法。交流充电桩和非车载充电机的电能计量分别参考了JJG597-2015和JJG842-2017这两个规程,所以检定装置的性能和技术指标应符合上述两个规程的相关要求。下面分别是实负荷检定法和虚负荷检定法的原理图。
当负载选择是车的时候,由于车的蓄电池是无法调节的,故检定交流充电桩和直流充电机的时,负载电流是无法满足上述表格的要求的。当负载选择电阻负载或实物负载时,每一个负载功率下,至少记录两次误差测定数据,取其平均值。如果平均值处于0.8~1.2倍被检充电桩/充电机的工作误差限内,再进行两次测定,取各次测量数据的平均值计算被检充电桩/充电机的工作误差。
2.3.3示值误差的检定及其不确定度的来源
示值误差的检定方法原理和工作误差的检定方法原理图是相同的。接线方式也是相同的。交流充电桩和直流充电机的示值误差检定,都是将被检的充电桩/充电机与检定装置的电流线路串联(交流充电桩的要注意的是同相电流)、电压线路并联,施加最大负载运行一段时间。停止运行后,按以下公式计量被检充电桩/充电机的示值误差γ(%)。
2.3.4绝缘电阻试验的检定
电动汽车交流充电桩/直流充电机这两个规程中,考虑到充电桩使用者的人身安全,分别都要求对充电桩/充电机的绝缘电阻要进行检定,施加的绝缘测试电压会根据充电桩/充电机 正常工作是最大的电压输出电压不同而有所不同,一般是充电桩/充电机的工作时最大输出电压小于300V时,施加的绝缘测试电压为500V,充电桩/充电机的工作时最大输出电压大于300V时,施加的绝缘测试电压为1000V。而且无论是500V或1000V测试电压下,其绝缘电阻应不小于10MΩ。
三、结束语
电动汽车作为国家重点发展项目,在今后将会越来越普及大众。交流充电桩/直流充电机作为电动汽车的“加电站”,也会成为新兴的计量校准器具。交流充电桩/直流充电机的使用者最为关心的问题是电能使用量是否准确,电费结算是否准确,仪器使用是否存在安全隐患问题。因此无论从法制计量角度来讲、还是从民生计量角度来讲,新的检定规程颁布有利于确保充电桩/充电机计量的准确性、安全性,统一性。
参考文献:
[1] JJG 1148-2018 《电动汽车交流充电桩检定规程》
[2] JJG 1149-2018 《电动汽车非车载充电机检定规程》
[3] JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》
论文作者:王炳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/21
标签:充电机论文; 电动汽车论文; 规程论文; 误差论文; 工作论文; 电压论文; 负载论文; 《电力设备》2018年第14期论文;