電動(dòng)汽車充電樁現(xiàn)場(chǎng)安全問(wèn)題的探索

郭琪

摘要：在我國(guó)進(jìn)入21世紀(jì)迅猛發(fā)展的新時(shí)期，隨著城市空氣污染問(wèn)題的逐漸加重以及國(guó)家對(duì)清潔能源的逐步重視，我國(guó)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展期。電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程有限，因此電動(dòng)汽車的推廣和普及受充電樁密度的影響極大。目前電動(dòng)汽車及充電樁的安全事故頻繁出現(xiàn)，只有提高電動(dòng)汽車充電樁充電現(xiàn)場(chǎng)的安全管理水平才能提高電動(dòng)汽車的普及率，降低電動(dòng)汽車充電現(xiàn)場(chǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。本文結(jié)合電動(dòng)汽車充電現(xiàn)場(chǎng)的安全事故案例，針對(duì)電動(dòng)汽車及充電現(xiàn)場(chǎng)存在的安全隱患，提出了電動(dòng)汽車充電樁現(xiàn)場(chǎng)安全問(wèn)題的解決方法，以為電動(dòng)汽車的普及和城市安全提供參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車;充電現(xiàn)場(chǎng);安全管理

引言

有多少人喜歡、擁躉電動(dòng)汽車，就有多少人厭惡、詬病之。電動(dòng)汽車用戶的態(tài)度長(zhǎng)期兩極分化，究其原因無(wú)他，全是充電問(wèn)題。早期的續(xù)航問(wèn)題早已解決，現(xiàn)在，充電速度與便捷性問(wèn)題是大家關(guān)注的焦點(diǎn)。所謂“家里有充電樁，買電動(dòng)汽車就是‘真香’，沒(méi)有充電樁，就是買了‘電動(dòng)爹’”。雖不無(wú)戲謔，卻道出了電池補(bǔ)能效率制約電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)真相。“電動(dòng)爹”的由來(lái)，來(lái)源于電動(dòng)汽車現(xiàn)有的充電方式與充電效率。電動(dòng)汽車充電方式常見(jiàn)一般有慢充、快充和換電。除去換電不說(shuō)，慢充和快充都需要充電樁（便攜式充電設(shè)備不用）。而且，無(wú)論快慢充電樁，都有一個(gè)通病，就是安裝位置固定、數(shù)量有限，車主經(jīng)常需要“找樁”。采用更換動(dòng)力電池的方式給電池充電，兼有以上兩種方式充電的優(yōu)點(diǎn)，但也存在換電站設(shè)點(diǎn)不多、分布不夠合理以及排隊(duì)等候耗時(shí)的問(wèn)題，一般僅見(jiàn)出租車行業(yè)使用。

1電動(dòng)汽車充電樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的作用

對(duì)于當(dāng)前我國(guó)電動(dòng)汽車充電樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不完善、不科學(xué)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不合格的問(wèn)題，需要相關(guān)部門加強(qiáng)充電樁設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)充電樁設(shè)備安裝不科學(xué)問(wèn)題，降低各種危險(xiǎn)因素的發(fā)生，并及時(shí)對(duì)充電樁設(shè)備進(jìn)行檢修，以此保證充電樁正常使用。充電樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)可以保證充電樁正常運(yùn)行，由此提高電動(dòng)汽車和電網(wǎng)運(yùn)行的安全，推動(dòng)充電樁規(guī)模化發(fā)展，為電動(dòng)汽車充電技術(shù)的提升奠定基礎(chǔ)。另外，充電樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)可以及時(shí)發(fā)展電池故障問(wèn)題，降低充電樁故障率，延長(zhǎng)充電樁的使用壽命，降低能耗，由此提高電動(dòng)汽車出行安全。

2充電樁的安全問(wèn)題

2.1安全管理模式不成熟

對(duì)于大部分城市來(lái)說(shuō)，電動(dòng)汽車近些年才得到普及。由于行業(yè)發(fā)展速度快，相關(guān)的規(guī)范并不完全，特別是在關(guān)鍵零件上缺乏安全標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)家發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋充電樁等充電設(shè)備的運(yùn)營(yíng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但是充電現(xiàn)場(chǎng)的安全性并不是技術(shù)性要求。充電現(xiàn)場(chǎng)的安全性更多是由管理帶來(lái)的。現(xiàn)有充電現(xiàn)場(chǎng)的安全管理?xiàng)l例主要由電力系統(tǒng)人員編寫，但是由于專業(yè)的限制，其往往忽視了充電現(xiàn)場(chǎng)的其他管理問(wèn)題，所以充電現(xiàn)場(chǎng)的安全管理工作尚且需要進(jìn)一步完善和探索。

2.2充電現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中的安全隱患

充電現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行維護(hù)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，在這個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程中，充電現(xiàn)場(chǎng)會(huì)遇到各方面的危險(xiǎn)因素。其中最容易遇到的就是來(lái)自于車輛的危險(xiǎn)因素。相比傳統(tǒng)的燃油類汽車，電動(dòng)汽車具有加速度快、油門響應(yīng)靈敏的特點(diǎn)，因此在車輛起步階段可能會(huì)由于駕駛員一時(shí)疏忽，撞擊其他車輛或者充電樁。特別是公共汽車的充電現(xiàn)場(chǎng)，由于公共汽車駕駛員駕駛時(shí)間長(zhǎng)，可能會(huì)出現(xiàn)精神恍惚，再加上公交車盲區(qū)較大，很容易在充電現(xiàn)場(chǎng)造成事故。充電現(xiàn)場(chǎng)的安全性與管理單位的工作認(rèn)真程度有密切的關(guān)系，如果充電現(xiàn)場(chǎng)管理不善，地面積水持續(xù)無(wú)人清除、充電槍無(wú)人歸位、充電樁周圍無(wú)防撞設(shè)施、充電現(xiàn)場(chǎng)消防設(shè)施不完備等情況持續(xù)存在，充電樁無(wú)人維護(hù)，那么充電現(xiàn)場(chǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)就更高了。同時(shí)，充電現(xiàn)場(chǎng)的電動(dòng)車輛也是危險(xiǎn)因素，由于充電動(dòng)汽車的維護(hù)水平參差不齊，如某電動(dòng)汽車的溫控系統(tǒng)和電池過(guò)充保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，在充電過(guò)程中就有可能出現(xiàn)電池溫度過(guò)高甚至汽車自燃的情況。同時(shí)，電動(dòng)汽車使用的電池型號(hào)參差不齊，大部分電池在受到撞擊后會(huì)自燃，因此充電現(xiàn)場(chǎng)的車禍還可能會(huì)造成連鎖火災(zāi)。

2.3有效監(jiān)管難

室外充電樁的監(jiān)管實(shí)際操作起來(lái)難度相當(dāng)大，而且因?yàn)槭彝獬潆姮F(xiàn)場(chǎng)的使用頻率較高，很容易出現(xiàn)人為的破壞，包括充電樁、消防器材和其他設(shè)備的破壞。當(dāng)這些設(shè)備被破壞，卻沒(méi)有得到及時(shí)修理時(shí)就會(huì)出現(xiàn)安全隱患。比如充電樁被破壞時(shí)可能出現(xiàn)人員觸電，消防器材被破壞可能會(huì)導(dǎo)致小火災(zāi)，若持續(xù)發(fā)酵將釀成大事故。

3電動(dòng)汽車充電樁現(xiàn)場(chǎng)安全

3.1用戶響應(yīng)度對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響

用戶在車輛充電前根據(jù)充電樁提供的充電時(shí)間范圍及充電費(fèi)用選擇是否服從充電計(jì)劃，若用戶不服從，則充電立即開始。由于用戶的主觀意愿不能掌控，在進(jìn)行電動(dòng)汽車充電負(fù)荷模擬仿真時(shí)，有必要引入用戶對(duì)充電計(jì)劃的響應(yīng)度r（服從充電安排的用戶人數(shù)占所有用戶的比例）來(lái)分析不同響應(yīng)度下的電動(dòng)汽車優(yōu)化情況。

3.2主要功能檢測(cè)

為了保證電動(dòng)汽車運(yùn)行安全，需要對(duì)電動(dòng)汽車充電樁功能、運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行事前解決。電動(dòng)汽車充電樁功能主要包括以下幾個(gè)方面：充電樁通信功能檢查，充電樁需要在通電情況下根據(jù)協(xié)議系統(tǒng)檢測(cè)其是否可以按照需求進(jìn)行工作;充電樁顯示功能檢查，檢測(cè)人員事先對(duì)充電樁運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬，比如充電故障時(shí)的報(bào)警信號(hào)，以此反應(yīng)出充電運(yùn)作狀態(tài);充電樁輸入功能檢檢查，充電樁在通電時(shí)需要對(duì)啟停狀態(tài)進(jìn)行模擬，以此查看充電樁是否可以正常運(yùn)行;充電樁絕緣功能檢查，采用充電樁直流電輸入，檢查充電樁絕緣電阻的數(shù)值;對(duì)充電樁輸入交流電，以此檢查充電樁電流值的泄漏情況，并檢查充電樁絕緣情況;充電樁機(jī)防護(hù)功能檢查，在充電前，先需要打開充電樁上方蓋子，查看其線路連接設(shè)備電流電壓是否穩(wěn)定。

3.3加強(qiáng)安全防護(hù)措施

管理方面：首先，要配齊相關(guān)安全防護(hù)裝備，在充電樁工作區(qū)域放置絕緣手套，充電樁工作區(qū)域鋪設(shè)絕緣毯。其次，在有條件的情況下，為充電樁安裝頂棚，并加裝攝像頭，建立可視安全監(jiān)控系統(tǒng)，提高安全管理的信息化水平。

3.4配置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)平臺(tái)

為了確保檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境的穩(wěn)定性，在配置現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)平臺(tái)時(shí)，需要從實(shí)用性和便捷性的角度出發(fā)，檢測(cè)平臺(tái)主要由三部分組成：第一，功率模塊，其主要有電池模擬負(fù)載和被試充電樁;第二，測(cè)試模塊，主要有顯示器、電能質(zhì)量測(cè)試儀、檢測(cè)系統(tǒng)、傳感器;第三，評(píng)估模塊，其主要有工控機(jī)、集成控制系統(tǒng)。其中電池模擬負(fù)載裝置主要由電阻負(fù)載、程控電子負(fù)載、饋能式負(fù)載，電阻負(fù)載主要包括遠(yuǎn)程控制和手動(dòng)操作兩種方式，其內(nèi)部有多重電阻拓?fù)湓O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，負(fù)載裝置阻值大小可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，其檔位調(diào)節(jié)是當(dāng)前市場(chǎng)常用的一種方法。遠(yuǎn)程控制電子負(fù)載功率大、產(chǎn)品體積小，饋能式負(fù)載可以應(yīng)用于直流充電機(jī)，其能量可以二次回收，將充電樁輸出電能經(jīng)過(guò)逆變器轉(zhuǎn)化為電網(wǎng)電流。

結(jié)語(yǔ)

綜上所示，充電樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)要求高、項(xiàng)目?jī)?nèi)容多，可以有效發(fā)現(xiàn)充電樁電流、電壓輸入輸出問(wèn)題，以此保證充電樁裝置工作狀態(tài)穩(wěn)定，保證充電樁電能應(yīng)用安全。為了更好地滿足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)要求，相關(guān)部門需要加強(qiáng)電動(dòng)汽車充電樁現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的研究，以此確保檢測(cè)方法的可行、可靠，為電動(dòng)汽車提供安全、優(yōu)質(zhì)的充電服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]莫孔升.探討當(dāng)前城市電動(dòng)公交車充電樁安全管理的相關(guān)措施[J].時(shí)代汽車，2021，4（9）：190-191.

[2]劉洪，許毅，王婷婷.電動(dòng)汽車交流充電樁安全風(fēng)險(xiǎn)解析與關(guān)鍵試驗(yàn)研究[J].環(huán)境技術(shù)，2021，39（1）：187-191.