高速公路电动汽车非车载直流充电桩现场检测方法论文_张伟,叶建德

高速公路电动汽车非车载直流充电桩现场检测方法论文_张伟,叶建德

(南瑞集团(国网电力科学研究院有限公司 211000)

摘要:随着我国电动汽车保有量的大幅提升,对高速公路电动汽车充电桩现场检测方法提出了更高的要求。因此,必须在充分了解充电桩充电流程与现场检测需求的基础上,制定一种正确的充电桩现场检测方法,确保充电桩具备较高的整体性能,为在高速公路上行驶的电动汽车提供安全、可靠的充电服务。本文结合电动汽车充电桩现场检测的全过程,对每一个环节的检测方法进行了专项研究,希望能够为相关人员提供有价值的参考。

关键词:高速公路;电动汽车;充电桩;现场检测方法

近些年来,随着新能源应用范围的不断扩大,电动汽车的得到了较大规模的发展与应用。同时,带动了电动汽车充电桩这一基础设施的建设需求。特别在高速公路上,不但一定数量的电动汽车充电站面临着投入使用,更对充电桩现场方法提出了更高的要求。但由于电动汽车及相关产业在我国的发展的时间较短,现阶段的电车汽车充电设备现场测试规程及操作标准还不够健全。需要相关技术人员坚持不懈的对电动汽车充电桩的现场检测方法进行研究与分析,确保充电桩工作性能与电动汽车的发展速度相匹配。

一、一般检查

1、资料一致性检查

充电桩应有相关产品型式试验报告、出厂检验报告、计量装置检定证书、维修调试记录、产品说明书等文件资料,检查充电设备实物是否与其一致。检查充电桩铭牌上信息与设备是否一致。

2、外观检查

检查充电桩整体表面涂覆色泽层是否均匀光洁,不起泡、不龟裂、不脱落。检查充电电缆有无挂抢装置、线缆和枪头有无损坏、枪头触点有无拉弧现象。检查线槽走向、插座安装是否符合规范,布线是否科学合理,检查线槽与线槽、线槽与槽盖之间的接合是否完好;检查插座、线缆、托架、吊杆是否安装牢靠;检查机柜安装、接地措施是否符合要求。

3、运行状态与指示灯检查

检查充电桩处于运行、故障、维护或者未投运状态,有无明确标识。处于运行状态下的充电桩检查充电桩指示灯状态是否与其产品说明书一致。充电桩指示灯主要包括运行灯(或电源灯)、充电指示灯和故障灯。运行灯亮,表示充电桩处于通电且非工作运行状态;当运行灯和充电指示灯全亮时,表示充电桩正在运行充电程序;当运行灯亮但充电指示灯熄灭时,则表示充电桩充电结束;当运行灯和故障灯全亮(或故障灯闪烁)时,则表示充电桩在通电运行状态下,存在某种故障问题;当故障解除后,运行灯亮,故障灯熄灭。

4、显示屏检查

在充电桩的显示屏上,显示的内容主要包括电池类型、充电电压、充电电流、充电时间、计量信息、人工输入信息等。当有故障发生时,会在显示屏上提示相应的警示信息。检查显示屏有无破损、模糊、失灵或未校准的情况。

5、安全防护检查

(1)过欠压保护

输出电压不论是处于超出还是低于过压保护值的状态,都应做出停机反应。当故障排除后,再恢复到正常工作状态。

(2)接地防护

在设备接头和螺丝压接时,一方面要保证接地的可靠性,充电桩外壳应安装接地螺栓,另一方面要具备足够的截面积,即直径不小于6mm,并具备接地标志;采用保护导体将充电桩的门、盖板、覆板等部件与充电机主体框架进行连接,但所有连接都要避开喷漆层,方可保证有效的电气连接。

(3)急停保护

急停按钮是为了在危险或故障情况下,能够及时停止充电桩运行,以免造成更大的损坏。因此检查急停按钮是否能有效动作十分必要。

6、照明、监控、消防器材

高速公路充电站后台视频监控范围主要包括:监视电动汽车充电站监控室内、设备室内的场景;监视充电站内重要设备的外观状态及运行情况是否正常;监控充电站内是否存在防盗情况;监视图像存储及回放功能;性能测试检查系统实时性指标。为了方便用户查询历史数据,系统应建立起历史数据库并设置好讯问接口,将历史数据按照用户需求存放到指定的存储介质上,以便于长期保存。

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二、充电检测

1、直流充电输出检测

(1)充电和读写卡功能测试

首先,充电桩通过读取充电卡、APP扫码、账号登录三种方式启动,并在充电桩显示屏上显示出卡内余额、充电量、消费金额、充电费率、充电时间等信息,当与充电车辆确认连接后,充电桩便进入到充电状态;人为停止充电或者达到设置金额后,充电开关断开,完成充电,充电桩自动扣除充电费用,并解除相关关联。

(2)输出限压与限流功能

当电动汽车充电桩输出直流电压超过限压整定值时,可自行对输出电压进行限定,使输出电压不再增加,进入恒压充电模式;当充电桩处于恒压状态时,如果输出直流电流仍然超出限流整定值,则在限制输出电流增加的基础上,切换为限流状态。

2、控制兼容性检测

(1)直流充电控制信号测试

a)利用测量仪器检查检测点1电压误差应符合GB/T 18487.1—2015中表B.1的规定;

b)启动充电,利用测量仪器检查低压辅助电源的电压应为12(1±5 %) V DC。

(2)直流充电控制时序测试

a)模拟非车载充电机达到设定的充电终止条件,检查整个充电过程中检测点1的电压、非车载充电机的输出电压和电流以及辅助电源电压的状态变化应符合GB/T 18487.1—2015中B.3.6、B.4及B.5的规定;

b)利用车辆BMS模拟软件发送车辆主动中止充电指令,检查整个充电过程中检测点1的电压、非车载充电机的输出电压和电流以及辅助电源电压的状态变化应符合GB/T 18487.1—2015中B.3.6、B.4及B.5的规定。

3、通信兼容性检测

按照GB/T 34658—2017中7.5.1规定进行测试,检查低压辅助上电及充电握手阶段、充电参数配置阶段、充电阶段、充电结束阶段的报文通信逻辑、格式、内容和周期应符合GB/T 27930—2015的规定。

三、目前存在的问题

高速直流充电站的问题主要分为人为破坏、设备故障、管理不当三个问题。

人为破坏包括故意损坏屏幕、枪头等。

设备问题有桩铭牌信息不全或者没有铭牌、充电实际输出与铭牌不符、充电输出参数超出标准要求、充电控制和通信兼容性不符合标准要求等。

管理不当包括:现场屏幕模糊、积灰严重、出现问题维护时间较长等问题。

四、建议

应完善充电站的视频监控系统,加强站点的安保工作,对于情节严重者进行调查严惩。应该加强设备的检查力度,及时发现问题排除问题,在充电设施处应设置明显的提醒,充电机操作办法、适应的车辆、常见问题的处理办法、售后服务的电话等。

建立切实可行的巡检维护计划,定期对设备进行除尘维护,完善站内的提示信息,及时维修故障充电机。

加强充电站整体环境的管理工作,落实到个人,定期安排检查并记录,发现问题及时反馈并处理。

对于经常损坏设备器件(如功率模块、显示屏等),应准备好备品备件,以便及时更换。对于不符合标准的充电桩,联系厂家进行整改。

加强运维人员的培训工作,使得运维人员可以迅速可靠的对一些简单的故障进行处理。

结束语

近些年来,电动汽车在我国得到了快速发展,目前已有相当数量的高速公路电动汽车充电站投入运营,为了能够更好的为电动汽车提供充分服务,电动汽车充电桩现场检测需求呈现出快速增长的趋势。但是,为了积累更多的经验,更好的开展相关服务,有必要在今后的工作中,持续完善电动汽车充电桩的现场测试方法,为电动汽车充电设施的验收工作提供了强有力的技术支撑。

参考文献

[1]陈良亮,张浩,倪峰,等.电动汽车能源供给设施建设现状与发展探讨[J].电力系统自动化,2011,35(14):11-17.

[2]丁成斌,苏彦宏.电动汽车的研究现状及发展前景[J].甘肃科技,2004,20(4):83-85.

[3]余岳,汪红霞.电动汽车充电桩设计研究[J].科技创新导报,2012(22):37-37.

论文作者:张伟,叶建德

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/12

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