黄敏燕,高桂芬,杨一琴,黄祖朋
电动车传导充电用连接方式A的可行性分析*
黄敏燕,高桂芬,杨一琴,黄祖朋
(上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,广西 柳州 545007)
针对目前电动汽车家用充电通用方式进行简单论述,并讨论了连接方式A充电方式的可行性。在满足国标的要求下,车载充电装置可通过优化控制盒放置位置,增加车载线收纳结构达到便捷充电的目的,但是目前仍需要出台新的标准来规范连接方式A的测试要求。
连接方式A;车载充电;充电装置
近年来,新能源电动汽车发展越来越快,因方便、节能环保,代步使用的电动汽车随处可见,人们对电动汽车的充电要求也越来越高,在实现功能的基础上提出了更高的指标。连接电动汽车到电网(电源)给电动汽车供电的方法包括四种模式,使用电缆和连接器将电动汽车接入电网(电源)的方法包括三种连接方式,针对在充电桩设施未普及的现状,目前家用充电使用最多的是充电模式2,连接方式B的充电连接装置。目前模式2充电枪普遍存在充电线难收,控制盒无法放置,并且易脏等问题导致用户使用不便,抱怨增多,需要改进新的充电方式。
充电连接装置指电动汽车充电时,连接电动汽车与电动汽车供电设备的组件,包括直流充电连接装置和交流充电连接装置,由电缆外、供电接口、缆上控制保护装置、帽盖等部件组成。
图1 连接方式A
使用和电动汽车永久连接在一起的充电电缆和供电插头接入电网的连接方式称为连接方式A[1],见图1;此时电缆组件归属于车辆,是电动汽车的一部分。
充电模式2:电动汽车连接到交流电网(电源)时,在电源侧使用符合GB2099.1和GB1002要求的插头插座,在电源侧使用了相线、中性线和接地保护的导体,并在充电连接电缆上增加缆上保护装置(IC-CPD),缆上保护装置可以设置在非固定安装部分的插头中,也可以设置在可拆卸电缆组件中;连接方式B:使用带有车辆插头和供电插头的独立的活动电缆组件连接电动汽车和交流电网的方式[2](见图2)。
图2 模式二,连接方式B充电方式
连接方式A的充电方式,直接由车上拉出电缆进行充电,与模式2,连接方式B充电装置相比较,减少中间环节,操作简易,不用额外对充电装置进行收纳,且故障点相对减少;由于是车载充电装置,充电电缆可考虑车载收纳,自动卷线机构收线或弹簧线收纳都是不错的选择(如图3,图4),可避免由于外因(拖拉,摩擦,拽扯,鼠虫啃咬等)导致的电缆损伤。
图3 自动卷线机构
图4 弹簧收纳机构
国标要求不应使用模式1(在电源侧使用符合GB2099.1和GB1002要求的插头插座,在电源侧使用了相线,中性线和保护接地导体[2]),因此模式1,连接方式A的充电装置是不推荐使用的。考虑模式2,连接方式A的充电装置,相对于模式1增加了缆上控制盒(包含在模式2电缆组件上实现控制功能和安全功能的装置),可不与国标相悖。
常规交流充电装置控制盒放置于电缆中间,不易收纳并且形成拖缀,控制盒侧重于保护电源端用电安全,在供电电源端发生异常时能够及时,有效的控制保护,由此得出控制盒距离电源越近越好,不适合装载在车上;此外,可考虑将控制盒集成与三插头端,与三插头合二为一,可解决控制盒拖缀问题,但供电插头无法完成3C认证;此外,由于尺寸大小问题,会存在部分插座周围空间不足,无法插入现象。
连接方式A无锁止机构,不带防误插拔功能,带电插拔时易产生拉弧现象,用电安全存在隐患。在不规范用户操作的前提下,应在三插头处增加微动开关或锁止机构,在人为插拔供电端插头时自动断开高压电。
交流充电连接装置必须遵循GB/T 20234.1-2015进行测试,测试内容适用于车辆插头和车辆插座,连接方式A充电方式简化了结构,并没有车辆插头及车辆插座,并且GB/T 20234.1-2015中定义供电插头为供电接口中和充电线缆连接且可以移动的部分,对应于GB/T 11918.1-2014中的插头,GB/T 11918.1-2014规范工业用插头要求,因此试验无法参照GB/T 20234.1-2015进行,需要制定新的标准规范连接方式A充电方式,规范连接方式A充电装置的测试标准。
关于连接方式A的充电方式,结合自动卷线或弹簧收线机构可实现收纳的便利性,基于目前充电方式的法规要求,可将控制功能集成在供电插头端,考虑到供电插头端的用电安全,需要增加可随时切断高压电源的机械结构;目前针对于没有车辆插头和车辆插座的充电连接装置,国家没有合适的法规要求规范,需要有新的法规要求进行定义,促进和规范充电连接装置的发展。
[1] GB/T 20234.1-2015《电动汽车传导充电用连接装置第1部分:通用要求》.
[2] GB/T 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统第1部分:通用要求》.
Feasibility analysis of connection mode A for conducting charging of electric vehicle*
Huang Minyan, Gao Guifen, Yang Yiqin, Huang Zupeng
( Technical centre, SAIC GM Wuling Automobile Co., Ltd., Guangxi Liuzhou 545007 )
In view of the present electric vehicle for simple home-charging general mode, and discusses the feasibility of connection mode A charging ways, in meet the requirements of national standard, the vehicle charging devices can be placed by optimizing the control box, increase vehicle line to receive A structure to achieve the purpose of convenient charging, but still need to issue new standards to regulate connection mode A test requirements.
Connection mode A; Onboard charging; Charging device
10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.10.006
U469.7
A
1671-7988(2019)10-18-02
U469.7
A
1671-7988(2019)10-18-02
黄敏燕(1993.5-),女,广西桂平人,新能源充电系统工程师,就职于上汽通用五菱汽车股份有限公司,研究方向为新能源汽车充电系统关键技术开发。
广西科技计划资助项目(桂科AC16380043);柳州市科学研究与技术开发计划项目(2016B 030101)。