电动汽车充电桩现场检测方法分析

电动汽车充电桩现场检测方法分析

陈健

淄博市计量技术研究院 山东 淄博 255000

摘要：随着大量电动汽车广泛进入人们生活，电动汽车充电桩作为电动汽车的主要充电设备，电动汽车充电桩的现场运维检测需求急剧增大，为解决目前现场检测服务能力不足的问题，在分析充电桩充电流程与现场检测需求的基础上，提供一种充电桩现场检测方法，能够对充电桩的整体性能进行检定，为电动汽车充电桩验收测试工作提供技术保障，方便对充电桩的日常维护，确保电动汽车能够在安全的环境下进行充电，保证用户及提供充电桩者的利益。

关键词：电动汽车、充电桩、检测方法

1、电动汽车充电桩现场检测必要性

充电桩是电动汽车运行的基本设施，做好对充电桩的现场检测能够有效提升充电桩整体的性能，对电动汽车的充电业务服务水平实现提高，这样就能够有效地推动电动汽车行业的发展。同时由于充电桩直接关系到电动汽车动力的供应，其电流、电压和功率等都对电动汽车充电造成影响，做好对其现场的检测就能够为电动汽车正常充电提供保障，对电动汽车的正常使用具有积极意义。

2、电动汽车充电桩现场检测过程

2.1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。

2.2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，获取充电参数。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。

3、电动汽车充电桩现场检测方法

3.1一般检测方法

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。

3.2均流检测

目前国内常用针对充电桩的均流检测方式可参考已有文献，以及企业标准和能源标准中对于充电桩电源模块均流不平衡度的检测方式。首先将充电机链接负载，并设置在恒压状态下运行，输入额定电压，设置输出电压整定值，调整负载电流为50%-100%额定电流输出值，分别测量各模块电流。在上下范围内改变输出直流电压整定值，重复上述实验。断开充电机任一模块电源后，再次重复上述测量。均流不平衡试验需要不少于4台并联运行模块。均流不平衡度不应该超过5%，均流不平衡度按下式计算：β=(I-Ip)/IN。式中：β为均流不平衡度，I为实测模块电流的极限值，Ip为N个输出电流的平均值，IN为模块额定电流值。

3.3对计量功能的检测

在对电动汽车充电桩的检测中，计量功能的检测是重点。对充电桩的计量功能检测中，主要检测的内容包括工作误差、示值误差、付费的金额误差和时钟的示值误差等。工作误差的检测中，要求充电桩负载的电流要在所允许的最大电流和最小电流之间，若充电桩是一级的准确度，其工作的误差要在±1％内，若充电桩是二级的准确度，其工作的误差要在±2％内；在进行示值误差的检测中，要求和工作误差一样；在进行付费的金额误差检测中，要求所显示付费的金额同按照单价与充电电能的显示值进行计算所得到的结果差不能大于最小的付费变量；在时钟的示值误差中，进行首次的检测中，要求充电桩时钟的示值误差在5S内，在后续的检测中，要求不能大于3min。

3.4主要功能检查

通信功能：检查在充电过程中，充电桩应能按照约定的协议要求进行通信。显示功能：分别模拟待机状态、充电状态、故障或告警状态等，检查充电桩的显示信息稳定性。插头锁止功能：通过检查电子锁反馈信号变化和机械锁是否能操作，确定电子锁止装置与机械锁止装置的连锁效果。输入功能：在充电过程中，模拟启停操作，观察充电桩的响应及时性。绝缘功能：施加直流电压，检测充电桩绝缘电阻大小；施加工频交流电压，检测充电桩泄漏电流值，观察实验部位是

否出现绝缘击穿或闪络现象。电击防护功能：检查交流充电桩在充电前，不使用工具打开充电桩的盖子或门，充电桩应无法启动充电，将充电桩连接试验系统设置在额定负载状态下运行，不使用工具打开充电桩盖子或门，充电桩是否可切断交流供电回路，控制导引电路保持通电。接地功能：通过电桥、接地电阻试验仪或数字式低电阻试验仪测量充电桩内任意应接地点至总接地之间的电阻。计量功能：根据该充电桩准确度等级，分别检测其工作误差、示值误差、付费金额误差

和时钟示值误差是否在允许范围内。

结束语：

充电桩是电动汽车动力能源供应的基础，为了保证充电桩满足实际使用的要求，就需要采用良好的现场检测技术，对充电桩实施全面的检测，进而对充电桩中存在的不足和缺陷进行及时掌握和处理，这是保证其后期进行高质高效服务提供的必要途径，同时对电动汽车行业的发展也具有重要意义。

参考文献：

[1]曹新颖,付涵,霍宣敏,等.探究电动汽车充电桩现场检测的方法[J].时代汽车,2021(22):123-124. 

[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(11):179. 

[3]崔亚琳.电动汽车充电桩现场检测方法的探讨[J].现代工业经济和信息化,2019,9(10):83-84.