探究电动汽车充电桩现场检测的方法

曹新颖　付涵　霍宣敏　杨泽垠　王茜　闫泽民

摘 要：随着新能源的推广和应用，促使大量的新能源电动汽车开始出现，电动汽车供能设备主要是充电桩，在此趋势下，电动汽车充电桩数量也逐渐增多。传统的汽车采用燃油作为动力，因为燃油燃烧会污染环境、消耗化石燃料，也对充电桩安全、稳定运行带来了较大的影响。对此需要汽车产业加快产业转型，研究出新型节能电动汽车，以此推动汽车产业健康发展。

关键词：电动汽车 充电桩 现场检测

Exploration of the Method of On-site Inspection of Electric Vehicle Charging Piles

Cao Xinyin Fu Han Huo Xuanmin Yang Zeyin Wang Qian Yan Zemin

Abstract：With the promotion and application of new energy， a large number of new energy electric vehicles have begun to appear. The energy supply equipment for electric vehicles is mainly charging piles. Under this trend， the number of electric vehicle charging piles has gradually increased. Traditional cars use fuel as their power， but fuel combustion will pollute the environment， consume fossil fuels， and have a greater impact on the safe and stable operation of charging piles. So the automobile industry needs to accelerate industrial transformation and develop new energy-saving electric vehicles to promote the healthy development of the automobile industry.

Key words：electric vehicle， charging pile， on-site inspection

1 引言

随着科学技术的发展，传统的燃油企业已经被新型节能电动汽车替代，逐渐成为企业行业未来的发展趋势，为了更好地解决我国大气污染问题，需要国家加强对汽车产业的重视，加强对电动汽车的投入，从各方面扶持新型节能电动汽车行业深入发展。汽车产业也需要做好电动汽车充电桩现场检测工作，加强充电桩建设管理，保证电动汽车可以顺利充电。

2 电动汽车充电桩概述

充电桩主要有交流充电桩和直流充电桩，交流充电桩可以为电动汽车内的车载充电机提供交流电源，直流充电桩可以为电动汽车内的电池运行系统充电变动需求输出功率。随着我国充电产业的快速发展，充电桩已经完善了现场检测标准制定、认证、建设布局，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线路中断问题，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[1]。

3 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安装不科学问题，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展电池故障问题，降低充电桩故障率，延长充电桩的使用寿命，降低能耗，由此提高电动汽车出行安全。

4 电动汽车充电桩现场检测过程

4.1 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由电阻负载、程控电子负载、馈能式负载，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进行调节，其档位调节是当前市场常用的一种方法。远程控制电子负载功率大、产品体积小，馈能式负载可以应用于直流充电机，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电流。检测系统主要通过测试序列，对被测试直流充电桩系统进行测试，从而比较实际输出电能和预测电能的不同，最终得出改进方案，这种检测方法可以降低充电桩在运行时的风险。根据以上配置方法，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。

4.2 检测项目和流程

项目：第一，控制导引检测，控制导引检测主要非车载充电机是否可以测量电压值，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。先需要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。第三，电能质量检测。先需要在充电桩交流电源侧确定测量位置，在测量前需要将充电桩交流输入测电源开关分闸处，将电压、电流直接输入电能质量记录仪中。并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，獲取充电参数。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，先需要将充电机和负载进行连接，并调设至恒压状态，输入电压为上限值，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测试。第五，非车载充电机通用电性能测试。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，非车载充电机传导操作性测试。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，非车载充电机通信协议测试，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[2]。

5 电动汽车充电桩现场检测的方法

5.1 一般检测方法

一般检测方法是充电桩现场检测常用的一种方法，其主要通过手动操作的方式对充电桩外壳进行检查，查看充电桩外形和内部构造是否存在变形、开裂、磨损情况，是否有异物，并对其表面涂层进行检查。检测人员在打开充电桩后，需要对内部构造进行详细检查，重点查看桩体中的计量计费单元、人机交互界面、控制单元、电源回路等。

5.2 电源均流检测

电源均流检测是一种常见的检测方法，该技术因为优势显著，已经被广泛普及，首先，在检测时，检测人员需要将充电机链和负载进行连接，并对其电流和电压进行设置，确保其处于恒压状态，输入额定电压，不断调整负载电流，使其达到额定电流输出值，以此根据各个模块进行测量。其次，需要根据实际情况对直流电压整定值进行优化，以此开展多项试验，当充电机模块电源断开后，需要重复上述操作，以此保证电流在试验下可以稳定运行，并将均流不平衡控制在5%以下。

5.3 主要功能检测

为了保证电动汽车运行安全，需要对电动汽车充电桩功能、运行状态进行全面检测，及时发现问题进行事前解决。电动汽车充电桩功能主要包括以下几个方面：充电桩通信功能检查，充电桩需要在通电情况下根据协议系统检测其是否可以按照需求进行工作;充电桩显示功能检查，检测人员事先对充电桩运行状态进行模拟，比如充电故障时的报警信号，以此反应出充电运作状态;充电桩输入功能检检查，充电桩在通电时需要对启停状态进行模拟，以此查看充电桩是否可以正常运行;充电桩绝缘功能检查，采用充电桩直流电输入，检查充电桩绝缘电阻的数值;对充电桩输入交流电，以此检查充电桩电流值的泄漏情况，并检查充电桩绝缘情况;充电桩机防护功能检查，在充电前，先需要打开充电桩上方盖子，查看其线路连接设备电流电压是否稳定[3]。

5.4 安全性能检测

在进行电动汽车充电桩现场检测时，既需要做好重点项目检测，还需要做好安全性能检测，具体工作内容如下所示：检测控制引导时，检测人员需要对断开交流电回路情况进行勘察，以此计算充电桩的运行时间。检测电能质量时，检测人员需要对充电桩电流终端位置进行检查，将额定电压和电流输入电能质量分析系统中，将电流和电压数值作为依据，进行连接测试，并随时记录数据变动信息。检测电磁兼容功能时，检测人员需要重点检测电磁，确保充电桩可以运行基础状态良好，并对进行电流抗干擾测试，测试充电桩是否可以在干扰情况下继续运行，是否有异常情况。另外，相关技术人员还需要注重开发、利用交流充电桩滤波器功能，以此阻隔电磁干扰因素，降低电磁对充电桩的影响。

6 结束语

综上所示，充电桩现场检测技术要求高、项目内容多，可以有效发现充电桩电流、电压输入输出问题，以此保证充电桩装置工作状态稳定，保证充电桩电能应用安全。为了更好地满足现场检测要求，相关部门需要加强电动汽车充电桩现场检测技术的研究，以此确保检测方法的可行、可靠，为电动汽车提供安全、优质的充电服务。

参考文献：

[1]刘晓丽， 宋天斌，刘卫新，等.一种电动汽车充电桩储能式移动检测平台的研制[J]. 工业安全与环保， 2019，045（009）：88-93.

[2]沈成， 徐文慧. 电动汽车充电桩现场检测方法的探讨[J]. 四川水泥， 2019， 000（011）：179.

[3]黄泽晟. 电动汽车充电桩现场检测方法的探讨[J]. 轻松学电脑， 2019， 000（025）：P.1-1.