電動汽車充電樁故障診斷與檢測

田璐璐

【摘??要】近年來，基于我國綠色環保的發展理念，電動汽車逐漸走進了人們的視野，早在許多前年，相關研究人員就研發出了這種新能源汽車，但是由于電池的容量過小，無法長距離行駛，導致其沒有大批量的投入生產。而近幾年來，環境污染已經成為國際上的一大問題，因此電動汽車再次受到了社會各界的廣泛關注。本文主要針對電動汽車充電樁問題進行了深入分析，列舉了充電設備在管理、維護等方面的不足之處，充電樁是保障電動汽車能夠正常使用的重要設施，因此其故障診斷與檢測工作至關重要，筆者將針對電動汽車交流充電樁的兩種故障形式進行研究，對其產生的原因以及解決方式進行詳細論述。

【關鍵詞】電動汽車;充電樁;故障

引言

隨著我國社會經濟的飛速發展，人們生活水平也在不斷的提高，私家車的數量與日俱增，直接導致了資源緊缺問題更加嚴重。電動汽車作為這一形勢下的必然產物，得到了社會各界的廣泛認同，因此，電動汽車的核心技術與基礎設備也逐漸趨近于完善，國際上已經有許多國家開始致力于新型電動汽車的研發。但是，由于其發展速度過快，導致電動汽車充電設備、使用安全等方面均存在不同程度的問題，直接影響到了人們的使用感。由于電動汽車充電樁的分布與普通的充電樁不同，因此其如果在運行期間產生故障，勢必會耗費極大的人力物力進行維修，所以，對充電樁進行有效的管控是非常重要的[1]。

1.電動汽車充電樁的種類及原理

顧名思義，充電樁的作用就是給電動汽車補充電能，其輸入端口與電網連接，輸出端口則是與汽車的充電口相連。通常情況下，充電樁都設有電子交互屏，車主可以根據不同的需求選擇不同的充電模式，能夠自由設置充電時長、充電量等等，同時還能夠為車主打印費用明細。充電樁的作用不僅僅是充電，它還能夠顯示電動汽車剩余的電量以及充電所需要的時間等等。通過對某國產電動汽車進行分析，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提供220伏的交流電源，但是這種充電樁需要汽車自身對電能進行轉換，才能對車載電池進行充電。但是在實際使用期間，交流充電樁由于電流較小，從而影響了汽車的充電速度，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，能夠直接進行充電，不需要額外的轉換。由于直流充電樁的輸入電壓較大，因此其具有足夠的功率，使得充電時電壓與電流的可控范圍相對較大，能夠在最短的時間內對汽車進行充電。

2.電動汽車充電樁故障分析

2.1第一類故障分析

1.電源端口連接不當。

2.交流充電樁連接不當。

3.線路損壞或者短路。

4.故障分析流程：根據產生第一類故障現象可能存在的原因進行具體的診斷。首先，根據故障現象檢查配電柜總閘開關，正常工作時總閘開關閉合，若斷開，則關閉總閘開關;第二，檢測總閘開關輸出電壓，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，則說明線路斷開、虛接或損壞，需要重新檢查并連接線路或更換開關;第三，檢測充電樁輸入電壓，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，則說明線路斷開或損壞，需要重新連接線路或更換開關[3]。

2.2第二類故障分析

第二類故障主要是指在電源沒有發生故障的情況下，充電端口與車載電池正常連接，在設備停止運行期間產生的故障。主要可以分為七個類型。其一，在正常充電時，系統不顯示任何信息或者數值為零，這種情況可能是系統與充電設備之間的通信出現了問題，導致信息無法順利的進行傳輸。其二，保持充電樁正常充電，但是電流在20A以內，這種情況是電子屏出現了故障或者是充電系統混亂引起的。其三，充電過程中出現故障，原因是充電設備與系統間的連接出現了問題。其四，重啟充電樁顯示屏充電程序后BMS無通訊，原因是充電樁與監控系統之間數據通訊可能出現故障。其五，BMS沒有產生故障，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按鈕導致的。其六，BMS沒有產生故障，不存在充電電壓，同樣可能是誤按緊急按鈕導致的。其七，BMS沒有產生故障，電壓變化正常，但是電流為零，這有可能是因為充電模塊發生了故障。

3.電動汽車充電樁故障診斷與檢測

3.1故障檢修

故障診斷主要包括了故障發生的時間、種類、位置以及樁位編號等，其作用主要是對故障進行較為詳細的分析，以便維修人員能夠在其中獲取到有用的信息。在電動汽車充電樁發生故障時，設備會自動生成故障單，同時將其發送到維修人員的終端，維修人員能夠通過故障單了解到故障發生的時間、種類、位置以及樁位編號等。為了保證維修人員能夠及時開展維修工作，需要對其進行較為嚴格的管理，在到達現場時進行線上簽到。維修人員首先需要觀察故障是否在自己的能力范圍以內，如果出現無法處理的情況，可以提交故障單轉移申請，服務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器，同時填寫維修報告。如果工作人員在維修過程中發現了充電設備還存在其他的故障，這時就需要將故障的詳細信息上傳至服務器，等待服務器生成故障單，然后對其進行維修[4]。

3.2故障檢測

為了能夠有效的進行充電樁故障檢測，需要建立一個完整的故障檢測系統，首先，結合充電樁使用過程中的實際需求制定系統框架，主要包括充電樁的運行情況、各個模塊的狀態、是否正在充電、各個端口的狀態。此外還有各個區域的電壓、電流以及功率。然后構建一個充電樁正常運行下的數據庫，服務器將數據庫中的信息與實際信息進行對比，從而判斷其是否存在不合理的情況，以此來檢測充電樁是否存在故障，

通過電動汽車充電樁故障檢測系統能夠實時檢測其是否處于健康狀態，如果出現不正常的情況將及時給維修人員下發故障單據，從而使得充電樁的檢修工作更加規范化。根據充電樁故障檢測系統中的充電樁風險評價進行維修，這樣就可以更好更合理地進行充電樁的檢修工作。

4.結語

本文主要針對電動汽車的充電樁故障進行了分析，通過簡述電動汽車充電樁的類型以及作用原理，針對其中常見的幾種故障展開討論，同時詳細論述了其障礙診斷方法，大致介紹了故障檢測系統的構成與作用，為電動汽車充電樁的穩定運行提供具有參考性的理論依據，使得其日常運維工作更加規范化，從而有效推動我國電動汽車行業的發展。

參考文獻：

[1]曾智飛.電動汽車充電樁普及障礙及對策[J].吉首大學學報：社會科學版，2019，（A01）：137-139.

[2]寇美玲.對撫順市電動汽車充電樁布局的規劃分析[J].建筑工程技術與設計，2019，（33）：3761.

[3]龍國標.電動汽車充電樁充放電多目標自動調度方法研究[J].自動化與儀器儀表，2019，（11）：64-67.

[4]周建英，陳浩琿，方穎穎，等.一種電動汽車充電樁集中監控平臺的設計與實現[J].智能電網，2019，9（03）：149-156.

（作者單位：麗水正好電力實業集團有限公司）