淺談中職新能源汽車國賽中充電設備的裝配與調試

東莞市電子商貿學校 姜奉榮

2019年6月，第一屆全國職業院校技能大賽新能源汽車檢測與維修賽項（中職組）在安徽省馬鞍山市皖江職業教育中心學校順利舉行。中職組的比賽共有故障診斷、二級維護、動力總成拆裝和充電設備裝配與調試等4個賽項。本文詳細分析了充電設備裝配與調試賽項。

1 充電設備的組成

比賽中的充電設備是由7 kW交流柜式充電樁和充電樁專用測試負載箱組成。充電樁由樁門、樁體組成，樁門上主要安裝LCD顯示屏、LED燈板、讀卡器，樁體上主要安裝輔助電源、主控板、輔助繼電器模塊、單相斷路器、浪涌防護器、智能電表、交流接觸器、線排等，連接線束有PE線束、L線跨接線束、N線跨接線束等。主控板連接器分別JP1、JP2和JP3，輔助繼電器模塊連接器分別為CN1、CN2和CN3。在樁體的上部安裝門禁開關，側面安裝急停按鈕。充電槍CC與PE之間的電阻為220 Ω，輸出額定電流為32 A。

2 充電設備的裝配與調試賽項分析

該項目以兩人為一參賽隊，在60 min的規定時間內，首先對交流充電樁、測試負載箱、充電槍等外觀做一個基本檢查，然后再檢查線路、元件等外觀有無異常，如有異常及時報告裁判請求更換。如無異常，兩人按照分工開始把元件、線束安裝到交流充電樁上并緊固，保證安裝牢靠。安裝完畢后，利用絕緣測試儀、接地電阻測試儀和萬用表等工具對L線、N線進行檢查，例如檢查單相斷路器輸入側L線對地絕緣電阻是否大于100 MΩ；檢查樁門與樁體PE接點間的電阻是否小于1 Ω；檢查輔助電源模塊電源線對地實測電阻是否為3 kΩ等，這一環節主要考察選手的安裝情況及使用檢測工具的能力，為下一步的通電測試做好準備。如果復檢線路無誤，選手要用萬用表交流擋檢測供電環境電壓是否為220 V，裁判示意選手將“學生上電”開關閉合，裁判將“教師上電”開關閉合，選手對未合閘時電源電壓檢查，如單相斷路器輸入側L線對N線實測電壓為220 V左右，負載端L線對N線實測電壓0 V。把單相斷路器合閘，查看LED燈板通電情況，電源指示燈、連接指示燈、充電指示燈、故障指示燈、通訊指示燈是否全部閃爍（自檢時間為5 s左右），這時LCD顯示屏點亮。用鑰匙關閉樁門，只有電源指示燈點亮，其他全部熄滅，按壓緊急停機按鈕，故障指示燈點亮，松開后故障指示燈熄滅。如果關閉樁門后，故障指示燈點亮說明安裝有問題，需要復檢。把充電槍插入測試負載箱，顯示屏由“開始充電”界面跳轉到“充電啟動方式”界面，手指點擊該界面，顯示屏跳轉到“充電選擇模式”界面，可以選擇“自動充滿模式”，點擊“立刻充電”，刷卡能響應，蜂鳴器能響。在充電前還需按照比賽要求設置參數，如費率的設置、時段的設置、負載功率的設置等。充電時有多種測試，如按時間充電測試、按金額充電測試、按電量充電測試，參賽選手必須熟練掌握，才能在規定時間內完成比賽任務。該項目要求選手按照國家標準、廠家新能源汽車充電設備裝配與調試的技術要求，在規定時間（60 min）內完成全部作業流程，其思維導圖如圖1所示。

圖1 充電設備裝配與調試的思維導圖

3 裝配與調試注意事項

（1）L ED燈板可正向、反向安裝，但是反向安裝，上電自檢后，指示燈點亮情況發生錯亂，導致參賽選手一頭霧水，所以不能裝反。

（2）PE線束螺栓安裝后必須緊固，不然在檢測調試階段測量出來的數據與國家標準、廠家技術要求有誤差。

（3）導線、元件在安裝前必須做好檢測，因為裁判事先設置了2處或3處故障點，如果沒有檢測直接安裝，合閘后可能無法充電，需要復檢，浪費了時間，會影響選手的心理。

（4）按照要求合理地設置參數，如負載功率是3 kW，則負載測試箱的負載擋位調至16 A；如負載功率是7 kW，則負載測試箱負載擋位調至32 A。

（5）對于主控板連接器JP1、連接器JP2、連接器JP3及輔助繼電器模塊連接器的端子CN1、CN2和CN3的判別，當插孔朝上時左邊第一個插孔為端子CN1，如果端子號錯亂，線束連接則一團亂麻。

（6）合閘通電后選手必須佩戴護目鏡、絕緣手套和安全帽才能進行上電和檢測作業，操作時要小心謹慎。

（7）使用絕緣測試儀、接地電阻測試儀和萬用表等工具測量時必須等待讀數穩定后才能記錄測試結果。使用絕緣測試儀時遵守“單手原則”。

（8）在操作過程中，參賽選手應相互配合，不能發生身體碰撞或爭執。參賽選手不能粗暴操作導致設備損壞。

（9）參賽選手在操作過程中要注意安全與5S管理，及時清理工具與場地。

（10）如果合閘后LED燈板故障指示燈點亮，顯示屏出現“維護”界面，選擇“記錄查詢”進入“警告記錄”界面，查看當前警告記錄。例如單相斷路器輸出側L線與N線裝反，LED燈板故障指示燈會點亮，則查看“警告記錄”，會告知選手“設備未接地”。該功能類似于解碼器，可以為參賽選手縮小故障范圍。

（11）在線束連接過程中，要及時查閱安裝電路圖確保線束安裝牢靠。

（12）比賽開始時首先設置隔離帶，安放警告牌。

（13）調試完成后，充電樁的拆卸工作由志愿者完成，參賽選手可以退出比賽場地。

4 理論考核

中職新能源汽車國賽中充電設備裝配與調試賽項滿分為100分，其中作業過程占20%，理論考核占10%，職業素養和操作規范占70%。理論考核由5道選擇題組成，要求參賽選手掌握新能源汽車充電系統的結構組成和原理，理解交、直流充電的控制邏輯，熟悉不同充電連接器的技術要求。

5 結語

全國職業教育系統對新能源汽車技術的推進，引領了中職學校相關專業的課程建設，推動了產教融合，有利于新能源汽車領域人才培養。隨著國家對新能源電動汽車發展的重視，近年來智能充電樁市場進一步擴大，而充電樁作為新能源汽車的基本配套設施，必不可少，這對中職學生的就業而言是一個很好的機遇。通過充電設備裝配與調試的比賽，可以激發廣大師生學習充電設備裝配知識的熱情，不斷提高自身的專業水平和創業能力，給新能源汽車產業的發展提供人才儲備。