電動(dòng)汽車(chē)充電樁故障診斷與檢測(cè)

田璐璐

【摘??要】近年來(lái)，基于我國(guó)綠色環(huán)保的發(fā)展理念，電動(dòng)汽車(chē)逐漸走進(jìn)了人們的視野，早在許多前年，相關(guān)研究人員就研發(fā)出了這種新能源汽車(chē)，但是由于電池的容量過(guò)小，無(wú)法長(zhǎng)距離行駛，導(dǎo)致其沒(méi)有大批量的投入生產(chǎn)。而近幾年來(lái)，環(huán)境污染已經(jīng)成為國(guó)際上的一大問(wèn)題，因此電動(dòng)汽車(chē)再次受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。本文主要針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電樁問(wèn)題進(jìn)行了深入分析，列舉了充電設(shè)備在管理、維護(hù)等方面的不足之處，充電樁是保障電動(dòng)汽車(chē)能夠正常使用的重要設(shè)施，因此其故障診斷與檢測(cè)工作至關(guān)重要，筆者將針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁的兩種故障形式進(jìn)行研究，對(duì)其產(chǎn)生的原因以及解決方式進(jìn)行詳細(xì)論述。

【關(guān)鍵詞】電動(dòng)汽車(chē);充電樁;故障

引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們生活水平也在不斷的提高，私家車(chē)的數(shù)量與日俱增，直接導(dǎo)致了資源緊缺問(wèn)題更加嚴(yán)重。電動(dòng)汽車(chē)作為這一形勢(shì)下的必然產(chǎn)物，得到了社會(huì)各界的廣泛認(rèn)同，因此，電動(dòng)汽車(chē)的核心技術(shù)與基礎(chǔ)設(shè)備也逐漸趨近于完善，國(guó)際上已經(jīng)有許多國(guó)家開(kāi)始致力于新型電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)。但是，由于其發(fā)展速度過(guò)快，導(dǎo)致電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備、使用安全等方面均存在不同程度的問(wèn)題，直接影響到了人們的使用感。由于電動(dòng)汽車(chē)充電樁的分布與普通的充電樁不同，因此其如果在運(yùn)行期間產(chǎn)生故障，勢(shì)必會(huì)耗費(fèi)極大的人力物力進(jìn)行維修，所以，對(duì)充電樁進(jìn)行有效的管控是非常重要的[1]。

1.電動(dòng)汽車(chē)充電樁的種類(lèi)及原理

顧名思義，充電樁的作用就是給電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)充電能，其輸入端口與電網(wǎng)連接，輸出端口則是與汽車(chē)的充電口相連。通常情況下，充電樁都設(shè)有電子交互屏，車(chē)主可以根據(jù)不同的需求選擇不同的充電模式，能夠自由設(shè)置充電時(shí)長(zhǎng)、充電量等等，同時(shí)還能夠?yàn)檐?chē)主打印費(fèi)用明細(xì)。充電樁的作用不僅僅是充電，它還能夠顯示電動(dòng)汽車(chē)剩余的電量以及充電所需要的時(shí)間等等。通過(guò)對(duì)某國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行分析，主要將充電樁分為兩種，直流與交流。一般情況下，交流充電樁主要是為汽車(chē)提供220伏的交流電源，但是這種充電樁需要汽車(chē)自身對(duì)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，才能對(duì)車(chē)載電池進(jìn)行充電。但是在實(shí)際使用期間，交流充電樁由于電流較小，從而影響了汽車(chē)的充電速度，所以又被叫做“慢充”[2]。而直流充電樁的電壓是三相四線?380VAC±15%，頻率在50Hz左右，輸出的電流為直流，能夠直接進(jìn)行充電，不需要額外的轉(zhuǎn)換。由于直流充電樁的輸入電壓較大，因此其具有足夠的功率，使得充電時(shí)電壓與電流的可控范圍相對(duì)較大，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)汽車(chē)進(jìn)行充電。

2.電動(dòng)汽車(chē)充電樁故障分析

2.1第一類(lèi)故障分析

1.電源端口連接不當(dāng)。

2.交流充電樁連接不當(dāng)。

3.線路損壞或者短路。

4.故障分析流程：根據(jù)產(chǎn)生第一類(lèi)故障現(xiàn)象可能存在的原因進(jìn)行具體的診斷。首先，根據(jù)故障現(xiàn)象檢查配電柜總閘開(kāi)關(guān)，正常工作時(shí)總閘開(kāi)關(guān)閉合，若斷開(kāi)，則關(guān)閉總閘開(kāi)關(guān);第二，檢測(cè)總閘開(kāi)關(guān)輸出電壓，火線（L?線）與零線（N?線）電壓，火線（L?線）與地線（PE?線）電壓是否為?220V，若不正常，則說(shuō)明線路斷開(kāi)、虛接或損壞，需要重新檢查并連接線路或更換開(kāi)關(guān);第三，檢測(cè)充電樁輸入電壓，火線（L?線）與零線（N?線）電壓，火線（L?線）與地線（PE?線）電壓是否為?220V，若不正常，則說(shuō)明線路斷開(kāi)或損壞，需要重新連接線路或更換開(kāi)關(guān)[3]。

2.2第二類(lèi)故障分析

第二類(lèi)故障主要是指在電源沒(méi)有發(fā)生故障的情況下，充電端口與車(chē)載電池正常連接，在設(shè)備停止運(yùn)行期間產(chǎn)生的故障。主要可以分為七個(gè)類(lèi)型。其一，在正常充電時(shí)，系統(tǒng)不顯示任何信息或者數(shù)值為零，這種情況可能是系統(tǒng)與充電設(shè)備之間的通信出現(xiàn)了問(wèn)題，導(dǎo)致信息無(wú)法順利的進(jìn)行傳輸。其二，保持充電樁正常充電，但是電流在20A以?xún)?nèi)，這種情況是電子屏出現(xiàn)了故障或者是充電系統(tǒng)混亂引起的。其三，充電過(guò)程中出現(xiàn)故障，原因是充電設(shè)備與系統(tǒng)間的連接出現(xiàn)了問(wèn)題。其四，重啟充電樁顯示屏充電程序后BMS無(wú)通訊，原因是充電樁與監(jiān)控系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)通訊可能出現(xiàn)故障。其五，BMS沒(méi)有產(chǎn)生故障，在正常充電的情況下，電流顯示為零，這種情況可能是誤按緊急制動(dòng)按鈕導(dǎo)致的。其六，BMS沒(méi)有產(chǎn)生故障，不存在充電電壓，同樣可能是誤按緊急按鈕導(dǎo)致的。其七，BMS沒(méi)有產(chǎn)生故障，電壓變化正常，但是電流為零，這有可能是因?yàn)槌潆娔K發(fā)生了故障。

3.電動(dòng)汽車(chē)充電樁故障診斷與檢測(cè)

3.1故障檢修

故障診斷主要包括了故障發(fā)生的時(shí)間、種類(lèi)、位置以及樁位編號(hào)等，其作用主要是對(duì)故障進(jìn)行較為詳細(xì)的分析，以便維修人員能夠在其中獲取到有用的信息。在電動(dòng)汽車(chē)充電樁發(fā)生故障時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)生成故障單，同時(shí)將其發(fā)送到維修人員的終端，維修人員能夠通過(guò)故障單了解到故障發(fā)生的時(shí)間、種類(lèi)、位置以及樁位編號(hào)等。為了保證維修人員能夠及時(shí)開(kāi)展維修工作，需要對(duì)其進(jìn)行較為嚴(yán)格的管理，在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行線上簽到。維修人員首先需要觀察故障是否在自己的能力范圍以?xún)?nèi)，如果出現(xiàn)無(wú)法處理的情況，可以提交故障單轉(zhuǎn)移申請(qǐng)，服務(wù)器將重新選擇維修人員。如果維修人員能夠處理這一故障，那么則需要在處理完成以后拍攝照片上傳至服務(wù)器，同時(shí)填寫(xiě)維修報(bào)告。如果工作人員在維修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了充電設(shè)備還存在其他的故障，這時(shí)就需要將故障的詳細(xì)信息上傳至服務(wù)器，等待服務(wù)器生成故障單，然后對(duì)其進(jìn)行維修[4]。

3.2故障檢測(cè)

為了能夠有效的進(jìn)行充電樁故障檢測(cè)，需要建立一個(gè)完整的故障檢測(cè)系統(tǒng)，首先，結(jié)合充電樁使用過(guò)程中的實(shí)際需求制定系統(tǒng)框架，主要包括充電樁的運(yùn)行情況、各個(gè)模塊的狀態(tài)、是否正在充電、各個(gè)端口的狀態(tài)。此外還有各個(gè)區(qū)域的電壓、電流以及功率。然后構(gòu)建一個(gè)充電樁正常運(yùn)行下的數(shù)據(jù)庫(kù)，服務(wù)器將數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息與實(shí)際信息進(jìn)行對(duì)比，從而判斷其是否存在不合理的情況，以此來(lái)檢測(cè)充電樁是否存在故障，

通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)充電樁故障檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)其是否處于健康狀態(tài)，如果出現(xiàn)不正常的情況將及時(shí)給維修人員下發(fā)故障單據(jù)，從而使得充電樁的檢修工作更加規(guī)范化。根據(jù)充電樁故障檢測(cè)系統(tǒng)中的充電樁風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)進(jìn)行維修，這樣就可以更好更合理地進(jìn)行充電樁的檢修工作。

4.結(jié)語(yǔ)

本文主要針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的充電樁故障進(jìn)行了分析，通過(guò)簡(jiǎn)述電動(dòng)汽車(chē)充電樁的類(lèi)型以及作用原理，針對(duì)其中常見(jiàn)的幾種故障展開(kāi)討論，同時(shí)詳細(xì)論述了其障礙診斷方法，大致介紹了故障檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成與作用，為電動(dòng)汽車(chē)充電樁的穩(wěn)定運(yùn)行提供具有參考性的理論依據(jù)，使得其日常運(yùn)維工作更加規(guī)范化，從而有效推動(dòng)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾智飛.電動(dòng)汽車(chē)充電樁普及障礙及對(duì)策[J].吉首大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2019，（A01）：137-139.

[2]寇美玲.對(duì)撫順市電動(dòng)汽車(chē)充電樁布局的規(guī)劃分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2019，（33）：3761.

[3]龍國(guó)標(biāo).電動(dòng)汽車(chē)充電樁充放電多目標(biāo)自動(dòng)調(diào)度方法研究[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2019，（11）：64-67.

[4]周建英，陳浩琿，方穎穎，等.一種電動(dòng)汽車(chē)充電樁集中監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].智能電網(wǎng)，2019，9（03）：149-156.

（作者單位：麗水正好電力實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司）