電動汽車充電系統(tǒng)安全防護研究

高勝國，李云祥，邢冬雪，付向楠

（石家莊科林電氣股份有限公司，石家莊050222）

1 引言

隨著我國對環(huán)境保護問題重視力度的不斷加大，出臺了一系列的政策與法律法，以規(guī)鼓勵和支持新能源的發(fā)展，在此背景下，大量的電動汽車被研發(fā)并投入使用。電動汽車能夠解決傳統(tǒng)的汽車造成的尾氣污染問題，有效避免對環(huán)境的破壞，增加對新能源的應(yīng)用。另外，以電能為動力的電動汽車具有噪聲小、無污染以及運行穩(wěn)定的特點，對生態(tài)環(huán)境的影響較小。但是，當(dāng)前電動汽車的充電安全問題仍然有待深入研究和完善，以防止電動汽車在使用過程中出現(xiàn)安全隱患，保證司機和乘客的人身安全。下面主要針對電動汽車充電系統(tǒng)的安全防護問題進行探究。

2 影響電動汽車充電系統(tǒng)安全的相關(guān)因素

2.1 設(shè)備方面的安全隱患

國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提出了對電動汽車供電設(shè)備的性能要求及結(jié)構(gòu)要求，需要電動汽車的供電設(shè)備具有良好的絕緣性能，從而避免在充電過程中出現(xiàn)問題，實現(xiàn)對使用者的良好保護。同時，做好預(yù)防充電設(shè)備短路故障的相關(guān)措施，也可以保證充電汽車的安全性，防止充電過程中存在短路故障，提高充電汽車運行的穩(wěn)定性。

電動汽車充電連接裝置如圖1所示。設(shè)備的絕緣設(shè)計工作主要包括電氣間隙、外殼防護能力、爬電距離、絕緣電阻、介電強度等相關(guān)內(nèi)容。進行充電設(shè)施建設(shè)過程中，需要重點考慮絕緣設(shè)計工作，結(jié)合各項參數(shù)以及設(shè)備的物理性能和化學(xué)性能做好絕緣工作，提高設(shè)備的耐腐蝕性能、耐壓強度以及抗沖擊能力，避免設(shè)備出現(xiàn)絕緣喪失等相關(guān)問題，防止意外的發(fā)生。根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置的各項要求，完成各項裝置的設(shè)計以及安裝制造，廠家需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)備的生產(chǎn)，有效減少充電事故發(fā)生的概率，為充電活動的順利穩(wěn)定開展提供良好的硬件支持[1]。

圖1 電動汽車充電連接裝置

2.2 環(huán)境因素的影響

在電動汽車充電的過程中，環(huán)境因素也是影響充電安全性的關(guān)鍵因素。環(huán)境因素主要包括腐蝕因素以及周邊環(huán)境的安全因素等，在電動汽車的充電過程中，需要對周圍環(huán)境進行觀察，避免在惡劣天氣對電動汽車進行充電[2]。

3 電動汽車充電系統(tǒng)安全防護的相關(guān)措施

3.1 對電動汽車的絕緣性能進行優(yōu)化和提升

絕緣問題是影響電動汽車充電安全的關(guān)鍵問題，也是電動汽車充電事故發(fā)生的主要原因，需要結(jié)合影響電動汽車充電過程中絕緣性能的相關(guān)影響因素采取針對性的措施進行防護和優(yōu)化，不斷提升系統(tǒng)的絕緣性能，加強對外殼防護能力以及絕緣性能的提升，采用絕緣性能更強的絕緣材料進行充電設(shè)施以及電動汽車的生產(chǎn)，并延長絕緣材料的使用壽命，建立行之有效的評估機制以及絕緣監(jiān)測機制，創(chuàng)造良好的絕緣環(huán)境，避免觸電問題以及短路問題的發(fā)生。

3.2 建立充電設(shè)備的動態(tài)監(jiān)督機制和預(yù)警機制

加強對充電設(shè)備的動態(tài)監(jiān)督以及故障問題的有效預(yù)警是做好電動汽車充電系統(tǒng)安全防護的重要舉措，不僅可以對電池進行充電過程的動態(tài)預(yù)警，還可以對充電過程中可能存在的潛在風(fēng)險進行關(guān)注，保證電動汽車充電過程的安全性。在充電設(shè)備隱患引發(fā)故障的過程中，可以快速降低功率以避免故障對設(shè)備所造成的擴大影響。在充電過程中，如果監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測到有明顯的充電設(shè)備功率器件溫升、充電錢溫升、母線連接器溫升的風(fēng)險時，可以做出及時的預(yù)警，并適當(dāng)降低設(shè)備的輸出功率。如果在措施執(zhí)行之后可以消除潛在故障，則可以繼續(xù)進行正常的充電程序；如果故障仍然未能消除，則需要進一步的預(yù)警，進行停機檢修動態(tài)監(jiān)測和動態(tài)預(yù)警機制的運行，以保證充電過程的安全性和可靠性。

3.3 設(shè)立有效系統(tǒng)的安全防線

結(jié)合電動汽車充電問題的發(fā)生概率，建立3道安全防線：（1）需要加強對周圍環(huán)境的防范，制訂行之有效的防護措施，以優(yōu)化電動汽車的充電環(huán)境，保證電動汽車充電的安全性和可靠性。（2）需要要求人們進行電動汽車充電作業(yè)的過程中，穿戴防護設(shè)施，以保證自身的安全。（3）需要加強對充電設(shè)備的防范工作，在充電之前，工作人員需要加強對電動汽車充電系統(tǒng)的全面檢測，保證電動汽車充電系統(tǒng)能夠正常工作，減少故障和問題的發(fā)生。

4 結(jié)語

綜上所述，電動汽車充電系統(tǒng)的安全防護問題一直以來都是電動汽車在開發(fā)和生產(chǎn)過程中需要重視的問題，做好電動汽車充電系統(tǒng)的安全防護工作，對電動汽車運行的穩(wěn)定性、安全性有至關(guān)重要的作用。因此，需要加強對電動汽車充電系統(tǒng)安全問題的探究，明確相應(yīng)的解決對策以及優(yōu)化措施，從而為電動汽車的發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境，促進電動汽車行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。