Új energiahordozójú járművek AC/DC töltőoszlopainak földelésvédelmi vizsgálata

1. Töltőoszlopok földelésvédelme

Az elektromos autó töltőállomások két típusba sorolhatók:AC töltőoszlopokés egyenáramú töltőoszlopok. A váltakozó áramú töltőoszlopok 220 V-os váltakozó áramot szolgáltatnak, amelyet a beépített töltő nagyfeszültségű egyenárammá alakít át az akkumulátor töltéséhez.DC töltőoszlopok380 V-os háromfázisú váltakozó áramot biztosít, amely közvetlenül a gyorstöltő porton keresztül tölti az akkumulátort, a beépített töltő használata nélkül. A GB/T20234.1 nemzeti szabvány egyértelműen előírja a járműinterfészekre és a tápegység-interfészekre vonatkozó követelményeket.AC elektromos autó töltőkhasználja a nemzeti szabványú hét tűs interfészt, miközbenDC töltőkHasználja a nemzeti szabványnak megfelelő kilenc tűs csatlakozót. A jármű oldalán található két töltőinterfész PE csatlakozói egyaránt földelő csatlakozóként szolgálnak (lásd az 1. ábrát). A PE földelővezeték funkciója az elektromos jármű karosszériájának megbízható földelése a váltakozó áramú hálózaton keresztül.elektromos autó töltőállomásA GB/T 18487.1 nemzeti szabvány szerint a tápegység PE földelővezetékét az elektromos jármű karosszériájának földeléséhez (PE csatlakozó az 1. ábrán) kell csatlakoztatni ahhoz, hogy az elektromos jármű töltési módja normálisan működjön.

1. ábra. A járműoldali töltőinterfész PE csatlakozója

Olyan töltési módszer alkalmazása, ahol a váltóáramúelektromos jármű töltőállomáskétirányú járműcsatlakozót használ a csatlakoztatáshozelektromos jármű töltőportjaPéldaként a töltőrendszer vezérlő áramkörét elemezzük, és annak kapcsolási rajzát a 2. ábra mutatja.

Amikor a tápegység töltésre van állítva, és a berendezés hibátlan, az 1-es érzékelési ponton a feszültségnek 12 V-nak kell lennie.

Amikor a kezelő a töltőpisztolyt fogja és megnyomja a mechanikus zárat, az S3 záródik, de a jármű interfésze nincs teljesen csatlakoztatva, az 1-es érzékelési ponton a feszültség 9V.

Amikor atöltőpisztolyteljesen csatlakoztatva van a jármű töltőportjához, az S2 zár. Ekkor az 1. érzékelési ponton a feszültség gyorsan csökken. A tápegység megerősíti a jelet a CC csatlakozáson keresztül, és érzékeli a töltőkábel által elviselhető áramot, az S1 kapcsolót a 12 V-os végről a PWM végre kapcsolja.

Amikor az 1-es érzékelési ponton a feszültség 6 V-ra csökken, a tápegység K1 és K2 kapcsolói közelítik a kimeneti áramot, így lezárul a tápegység áramköre. Miután az elektromos jármű és a tápegység elektromos kapcsolatot létesít, a járművezérlő eszköz a 2-es érzékelési ponton lévő PWM jel kitöltési tényezőjének megítélésével meghatározza a tápegység maximális tápellátási kapacitását. Például egy 16 A-es töltőoszlop kitöltési tényezője 73,4%, ezért a CP oldalon a feszültség 6 V és -12 V között ingadozik, míg a CC oldalon a feszültség… A kapocsfeszültség 4,9 V-ról (csatlakoztatott állapot) 1,4 V-ra (töltési állapot) csökken.

Miután a járművezérlő egység megállapította, hogy a töltőcsatlakozás teljesen csatlakoztatva van (azaz az S3 és S2 zárva van), és befejezte a fedélzeti töltő maximálisan megengedett bemeneti áramának beállítását (az S1 a PWM csatlakozóra kapcsol, a K1 és K2 zárva van), a fedélzeti töltő megkezdi az elektromos jármű töltését.

A folyamat során, ha a PE földelővezetéket leválasztják, az érzékelési ponton nem történik feszültségváltozás, a tápegység áramköre nem tud áramot vezetni, és nem jöhet létre elektromos kapcsolat az elektromos jármű és a tápegység között. Ebben az esetben a fedélzeti töltő kikapcsolt állapotban lesz.

2. A töltőrendszer földelés-leválasztási tesztje

Ha egyAC töltőoszlop töltőrendszereMeghibásodás esetén a tápegység áramszivárgást okozhat, ami áramütéshez és személyi sérüléshez vezethet. Ezért elengedhetetlen a töltőoszlopok tesztelése és ellenőrzése. Az olyan szabványok szerint, mint a GB/T20324, a GB/T 18487 és az NB/T 33008, az AC töltőoszlopok tesztelése főként általános ellenőrzéseket, terhelés alatti áramkör-kapcsolási teszteket és csatlakozási rendellenességek vizsgálatát foglalja magában. A BAIC EV200 példájánál a rendellenes PE földelés töltőrendszer töltési állapotára gyakorolt ​​hatását a beépített töltő bemeneti és kimeneti áramváltozásainak tesztelésével figyelik meg.

A 3. ábrán látható rendszerben a beépített töltő bal oldalán található CC és CP csatlakozók a töltésvezérlő jelvezetékek; a PE a földvezeték; az L és N pedig a 220 V AC bemeneti csatlakozók.

A fedélzeti töltő diagramjának jobb oldalán található sorkapcsok kisfeszültségű kommunikációs sorkapcsok. Fő funkciójuk a fedélzeti töltő jelének visszacsatolása a VCU csatlakozás-megerősítő vonalára, a töltés felébresztési jelvonal aktiválása a műszerfal felébresztéséhez, amely a csatlakozási állapotot mutatja, valamint a töltő felébreszti a VCU-t és a BMS-t. A VCU ezután felébreszti a műszerfalat, hogy elkezdje kijelezni a töltési állapotot. Az akkumulátorban lévő pozitív és negatív főreléket a BMS vezérli, amelyek a VCU-tól érkező parancsok alapján zárnak, befejezve az akkumulátor töltési folyamatát. A 3. ábrán látható fedélzeti töltő alján található, a nagyfeszültségű vezérlődobozhoz csatlakoztatott sorkapocs a nagyfeszültségű egyenáramú kimeneti sorkapocs.

A PE földelési hibavizsgálat során két áramszorítót használtak a bemeneti és kimeneti áramok egyidejű mérésére. A PE szakadási hibát egy saját készítésű váltakozó áramú tápegységgel állították be. Amikor a PE vezeték normál földelés mellett volt, a földelőkapcsoló BE volt kapcsolva. Amikor az áramszorítót az L (vagy N) vezetékre csatlakoztatták, a beépített töltő mért váltakozó áramú bemeneti árama körülbelül 16 A volt. Amikor a másik áramszorítót a beépített töltő DC kimeneti tápcsatlakozójára csatlakoztatták, a mért áram körülbelül 9 A volt.

Amikor a PE földelővezetéket leválasztották és a földelőkapcsolót KI állásba helyezték, a beépített töltő mért AC bemeneti árama 0 A volt, az egyenáramú kimeneti árama pedig szintén 0 A. A szakadási teszt újbóli elvégzése után mindkét áram azonnal visszaesett 0 A-re. Ez a PE csatlakozónál végzett szakadási teszt azt mutatja, hogy amikor a PE földelővezetéket leválasztják, nincs áram a beépített töltő bemeneti és kimeneti csatlakozóin, ami azt jelenti, hogy a beépített töltő nem működik, és ezért nem ad le nagyfeszültségű áramot a nagyfeszültségű vezérlődoboznak, megakadályozva az akkumulátor töltését.

A váltakozó áramú töltőoszlopok földelése elengedhetetlen. Földelés nélkül a töltőállomások áramütés veszélyét okozhatják. A töltőáramkör önkioldó védelme miatt nem jöhet létre kapcsolat az elektromos jármű és az áramellátó berendezés között, és a fedélzeti töltő nem fog működni.

—A VÉG—