陳 勤

（上海電器設(shè)備檢測(cè)所有限公司，上海 201499）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，燃油汽車(chē)逐漸被新型電動(dòng)汽車(chē)所代替，使得新型電動(dòng)汽車(chē)成為汽車(chē)行業(yè)未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)。國(guó)家層面需要引導(dǎo)汽車(chē)行業(yè)不斷進(jìn)行技術(shù)探索，加大對(duì)電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)的投入，重視汽車(chē)行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，從資金、技術(shù)和人員等各個(gè)方面給予支持和幫助，以保障汽車(chē)可以正常充電，方便出行。

1 電動(dòng)汽車(chē)充電樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

1.1 配置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)平臺(tái)

通常情況下，電動(dòng)汽車(chē)充電樁配置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)平臺(tái)由功率模塊、測(cè)試模塊和評(píng)估模塊3個(gè)部分構(gòu)成。功率模塊由電池模擬負(fù)載和被測(cè)試的充電樁構(gòu)成。電池模擬負(fù)載有多種負(fù)載情況，包括電阻、電子和饋能負(fù)載等。工作人員可以選擇遠(yuǎn)程控制，也可以現(xiàn)場(chǎng)直接手動(dòng)操作。測(cè)試模塊由傳感器、顯示器及測(cè)試儀等構(gòu)成，主要檢測(cè)充電樁的測(cè)試序列，通過(guò)比較實(shí)際輸出的電能和預(yù)測(cè)的電能，可以直接將相關(guān)信息反饋給工作人員以改進(jìn)方案。這種檢測(cè)方式可以準(zhǔn)確定位充電樁出現(xiàn)問(wèn)題的位置[1]。評(píng)估模塊的核心是控制系統(tǒng)，采用一體化的結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步保證檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性和可靠性，見(jiàn)圖1。

1.2 檢測(cè)項(xiàng)目和流程

1.2.1 控制導(dǎo)引的檢測(cè)

工作人員需要利用非車(chē)載充電機(jī)測(cè)量充電樁的電壓值來(lái)檢查電動(dòng)汽車(chē)的插頭連接處。工作人員也需要檢測(cè)電子鎖的封閉情況，在充電連接裝置連接完成后，關(guān)閉電子鎖，見(jiàn)表1。

表1 操控導(dǎo)引檢測(cè)

1.2.2 檢測(cè)電動(dòng)汽車(chē)充電樁的互操作性和統(tǒng)一性

工作人員先要借助測(cè)試模擬設(shè)備制定檢測(cè)的口令。測(cè)試過(guò)程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和過(guò)程由測(cè)試儀記錄，并及時(shí)處理測(cè)試過(guò)程中遇到的各種故障和問(wèn)題，最后由仿真設(shè)備終端接收信號(hào)，由工作人員給出相關(guān)的指令要求，將測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在測(cè)試仿真設(shè)備中。

1.2.3 檢測(cè)電能質(zhì)量

工作人員需要提前在充電樁的交流電源附近確定好測(cè)量位置。當(dāng)交流充電樁閉合時(shí)，需要利用充電樁頭進(jìn)行電源連接。通過(guò)負(fù)載控制器等設(shè)備不斷調(diào)整測(cè)試的電壓、電流等參數(shù)，并計(jì)算最后的充電參數(shù)。記錄人員需要詳細(xì)記錄電流的測(cè)試時(shí)間和電流電壓。測(cè)試電能質(zhì)量需要保證在穩(wěn)定的電流情況下進(jìn)行，以確保得出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

1.2.4 檢測(cè)充電樁的功效

功效檢測(cè)可適用于直流電充電樁，且負(fù)載連接必不可少，同時(shí)需將電流調(diào)節(jié)至恒壓形態(tài)。電壓有最大值限制，且50%～100%額定輸出電流值為調(diào)節(jié)后負(fù)載電流，以便進(jìn)一步檢測(cè)充電機(jī)輸入與輸出有功功率。調(diào)節(jié)充電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)下的恒流形態(tài)，隨即輸入額定電壓，將輸出電流整定值設(shè)置為額定值，且輸出電壓整定值在要求的范疇內(nèi)變動(dòng)，隨后二次檢測(cè)電機(jī)輸入與輸出有功功率且登記存檔。

2 電動(dòng)汽車(chē)充電樁負(fù)荷檢測(cè)分析

2.1 檢測(cè)對(duì)象研究

為進(jìn)一步印證電動(dòng)汽車(chē)充電樁檢測(cè)方法可執(zhí)行性，篩選某充電站與充電站中的直流充電樁當(dāng)作檢測(cè)對(duì)象，展開(kāi)充電樁負(fù)荷檢測(cè)任務(wù)[2]。檢測(cè)對(duì)象匯總，如表2所示。

表2 檢測(cè)對(duì)象匯總表

2.2 檢測(cè)結(jié)論

以某充電站5號(hào)直流充電樁檢測(cè)為例，檢測(cè)結(jié)論如下。

（1）輸出電壓與電流偏差檢測(cè)結(jié)論表述如表3所示。當(dāng)檢測(cè)輸出電壓偏差時(shí)，直流電流恒定數(shù)值為60 A；當(dāng)檢測(cè)輸出電流偏差時(shí)，直流電壓恒定數(shù)值為400 V[3]，如表4所示。

表3 輸出電壓偏差

表4 輸出電流偏差

（2）穩(wěn)壓精度、紋波系數(shù)檢測(cè)結(jié)論表述如表5所示。

表5 穩(wěn)壓精度、紋波系數(shù)檢測(cè)參數(shù)

（3）按照檢測(cè)數(shù)據(jù)編輯操控導(dǎo)引電平-時(shí)間圖，如 圖2所示。連接進(jìn)程與操控時(shí)序達(dá)到了《電動(dòng)汽車(chē)傳導(dǎo)充電系統(tǒng)第1部分：通用要求》（GB/T 18487.1—2015）附錄B直流充電操控導(dǎo)引電路與操控原理基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。

電能質(zhì)量檢測(cè)結(jié)論如表6所示。此次檢測(cè)利用了交流側(cè)與直流側(cè)一并測(cè)試的方法，率先充電機(jī)關(guān)聯(lián)負(fù)載，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)立在恒壓動(dòng)態(tài)下，輸入額定電壓500 V，設(shè)置輸出電壓整定值達(dá)到最大值，負(fù)載電流需調(diào)節(jié)，檢測(cè)充電機(jī)輸入與輸出有功功率[4]。電能質(zhì)量檢測(cè)參數(shù)，如表7所示。

表6 電能質(zhì)量檢測(cè)結(jié)論

表7 電能質(zhì)量檢測(cè)參數(shù)

3 電動(dòng)汽車(chē)充電樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的問(wèn)題及其解決措施

采取以充電樁實(shí)物及其實(shí)際負(fù)荷檢測(cè)，進(jìn)一步證實(shí)了電動(dòng)汽車(chē)充電樁當(dāng)場(chǎng)檢測(cè)方式可操作性，從側(cè)面映射了電動(dòng)汽車(chē)充電樁絕緣性能、電能品質(zhì)、車(chē)樁通信以及e充電平臺(tái)等不同板塊的不足之處，如出現(xiàn)直流接地潛在風(fēng)險(xiǎn)、電能品質(zhì)超出標(biāo)準(zhǔn)、車(chē)樁通信不統(tǒng)一以及新舊國(guó)標(biāo)通信協(xié)議不匹配等，且總結(jié)了電動(dòng)汽車(chē)充電樁場(chǎng)地的不足之處并對(duì)其進(jìn)行了整改。

第一，檢測(cè)涉及直流充電樁場(chǎng)地檢測(cè)設(shè)施、數(shù)字示波器等。隨著測(cè)試進(jìn)程的不斷深入，探尋出設(shè)備存在不足。首先，檢測(cè)設(shè)施能夠獲取通信信息源卻不能統(tǒng)一協(xié)議，遵照規(guī)則編寫(xiě)精準(zhǔn)報(bào)表，直接導(dǎo)致場(chǎng)地統(tǒng)一檢測(cè)整體工作成效低下；其次，檢測(cè)設(shè)施在測(cè)試進(jìn)程中不能匹配穩(wěn)壓與穩(wěn)流測(cè)試需要的恒壓與恒流充電模式；最后，檢測(cè)設(shè)施集成化水平較差，便利性低，如電阻負(fù)載體積與質(zhì)量過(guò)大，不可在場(chǎng)地上實(shí)施人工操控。針對(duì)上述情況，提出的優(yōu)化措施為加強(qiáng)協(xié)議統(tǒng)一性測(cè)試報(bào)表形成功能及其恒壓與恒流充電模式，強(qiáng)化檢測(cè)設(shè)施的集成化與便利性。

第二，少數(shù)充電樁通信協(xié)議并未遵照新國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行替換，直接導(dǎo)致場(chǎng)地內(nèi)檢測(cè)任務(wù)失敗。檢測(cè)的直流充電樁生產(chǎn)日期為2016年，且通信協(xié)議違背了《電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》（GB/T 27930—2015）部分規(guī)定條款[5]，依舊按照舊國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行，致使檢測(cè)環(huán)境存在不穩(wěn)定性。針對(duì)上述情況，提出的優(yōu)化措施為提議電動(dòng)汽車(chē)充電樁場(chǎng)地內(nèi)檢測(cè)平臺(tái)最好能夠同時(shí)匹配新舊國(guó)際執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

第三，檢測(cè)平臺(tái)需隨時(shí)更新部分測(cè)試條目。一方面，充電樁人機(jī)與網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)檢測(cè)，測(cè)試進(jìn)程中探索出充電樁無(wú)線通信傳送欠缺穩(wěn)定性，如網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)造成車(chē)聯(lián)網(wǎng)App中斷，暫停充電服務(wù)；另一方面，排除充電樁操控系統(tǒng)問(wèn)題解析，測(cè)試進(jìn)程中發(fā)現(xiàn)鄧城大道充電站場(chǎng)地內(nèi)暫停充電狀況，采取人為篩查后，得出操控導(dǎo)引無(wú)故障、電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，BMS）通信暢通，再次啟動(dòng)充電站e充電平臺(tái)后即可正常使用。為了更好地滿足市場(chǎng)對(duì)充電樁的需求，開(kāi)設(shè)充電樁操控系統(tǒng)問(wèn)題解析功能十分必要。

4 結(jié)語(yǔ)

電動(dòng)汽車(chē)充電樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的內(nèi)容繁多，工作人員要定期檢測(cè)和維護(hù)來(lái)發(fā)現(xiàn)充電樁運(yùn)行過(guò)程中的問(wèn)題和故障，并及時(shí)解決，以保證整體充電樁裝置的穩(wěn)定性和安全性。相關(guān)部門(mén)也需要重視電動(dòng)汽車(chē)配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，加大資金、人才和科技的投入，保證電動(dòng)汽車(chē)有穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的充電服務(wù)，推動(dòng)我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。