电动汽车充电桩现场安全问题的探索

郭琪

摘要：在我国进入21世纪迅猛发展的新时期，随着城市空气污染问题的逐渐加重以及国家对清洁能源的逐步重视，我国的新能源汽车产业进入了快速发展期。电动汽车续航里程有限，因此电动汽车的推广和普及受充电桩密度的影响极大。目前电动汽车及充电桩的安全事故频繁出现，只有提高电动汽车充电桩充电现场的安全管理水平才能提高电动汽车的普及率，降低电动汽车充电现场的安全风险。本文结合电动汽车充电现场的安全事故案例，针对电动汽车及充电现场存在的安全隐患，提出了电动汽车充电桩现场安全问题的解决方法，以为电动汽车的普及和城市安全提供参考意见。

关键词：电动汽车;充电现场;安全管理

引言

有多少人喜欢、拥趸电动汽车，就有多少人厌恶、诟病之。电动汽车用户的态度长期两极分化，究其原因无他，全是充电问题。早期的续航问题早已解决，现在，充电速度與便捷性问题是大家关注的焦点。所谓“家里有充电桩，买电动汽车就是‘真香’，没有充电桩，就是买了‘电动爹’”。虽不无戏谑，却道出了电池补能效率制约电动汽车行业发展的现实真相。“电动爹”的由来，来源于电动汽车现有的充电方式与充电效率。电动汽车充电方式常见一般有慢充、快充和换电。除去换电不说，慢充和快充都需要充电桩（便携式充电设备不用）。而且，无论快慢充电桩，都有一个通病，就是安装位置固定、数量有限，车主经常需要“找桩”。采用更换动力电池的方式给电池充电，兼有以上两种方式充电的优点，但也存在换电站设点不多、分布不够合理以及排队等候耗时的问题，一般仅见出租车行业使用。

1电动汽车充电桩现场检测的作用

对于当前我国电动汽车充电桩现场检测标准不完善、不科学导致检测结果不合格的问题，需要相关部门加强充电桩设备现场检测工作，从而及时发现充电桩设备安装不科学问题，降低各种危险因素的发生，并及时对充电桩设备进行检修，以此保证充电桩正常使用。充电桩现场检测可以保证充电桩正常运行，由此提高电动汽车和电网运行的安全，推动充电桩规模化发展，为电动汽车充电技术的提升奠定基础。另外，充电桩现场检测可以及时发展电池故障问题，降低充电桩故障率，延长充电桩的使用寿命，降低能耗，由此提高电动汽车出行安全。

2充电桩的安全问题

2.1安全管理模式不成熟

对于大部分城市来说，电动汽车近些年才得到普及。由于行业发展速度快，相关的规范并不完全，特别是在关键零件上缺乏安全标准。目前国家发布的行业标准涵盖充电桩等充电设备的运营技术标准，但是充电现场的安全性并不是技术性要求。充电现场的安全性更多是由管理带来的。现有充电现场的安全管理条例主要由电力系统人员编写，但是由于专业的限制，其往往忽视了充电现场的其他管理问题，所以充电现场的安全管理工作尚且需要进一步完善和探索。

2.2充电现场运行过程中的安全隐患

充电现场的运行维护是一个长期的过程，在这个长期过程中，充电现场会遇到各方面的危险因素。其中最容易遇到的就是来自于车辆的危险因素。相比传统的燃油类汽车，电动汽车具有加速度快、油门响应灵敏的特点，因此在车辆起步阶段可能会由于驾驶员一时疏忽，撞击其他车辆或者充电桩。特别是公共汽车的充电现场，由于公共汽车驾驶员驾驶时间长，可能会出现精神恍惚，再加上公交车盲区较大，很容易在充电现场造成事故。充电现场的安全性与管理单位的工作认真程度有密切的关系，如果充电现场管理不善，地面积水持续无人清除、充电枪无人归位、充电桩周围无防撞设施、充电现场消防设施不完备等情况持续存在，充电桩无人维护，那么充电现场的安全风险就更高了。同时，充电现场的电动车辆也是危险因素，由于充电动汽车的维护水平参差不齐，如某电动汽车的温控系统和电池过充保护系统出现故障，在充电过程中就有可能出现电池温度过高甚至汽车自燃的情况。同时，电动汽车使用的电池型号参差不齐，大部分电池在受到撞击后会自燃，因此充电现场的车祸还可能会造成连锁火灾。

2.3有效监管难

室外充电桩的监管实际操作起来难度相当大，而且因为室外充电现场的使用频率较高，很容易出现人为的破坏，包括充电桩、消防器材和其他设备的破坏。当这些设备被破坏，却没有得到及时修理时就会出现安全隐患。比如充电桩被破坏时可能出现人员触电，消防器材被破坏可能会导致小火灾，若持续发酵将酿成大事故。

3电动汽车充电桩现场安全

3.1用户响应度对优化结果的影响

用户在车辆充电前根据充电桩提供的充电时间范围及充电费用选择是否服从充电计划，若用户不服从，则充电立即开始。由于用户的主观意愿不能掌控，在进行电动汽车充电负荷模拟仿真时，有必要引入用户对充电计划的响应度r（服从充电安排的用户人数占所有用户的比例）来分析不同响应度下的电动汽车优化情况。

3.2主要功能检测

为了保证电动汽车运行安全，需要对电动汽车充电桩功能、运行状态进行全面检测，及时发现问题进行事前解决。电动汽车充电桩功能主要包括以下几个方面：充电桩通信功能检查，充电桩需要在通电情况下根据协议系统检测其是否可以按照需求进行工作;充电桩显示功能检查，检测人员事先对充电桩运行状态进行模拟，比如充电故障时的报警信号，以此反应出充电运作状态;充电桩输入功能检检查，充电桩在通电时需要对启停状态进行模拟，以此查看充电桩是否可以正常运行;充电桩绝缘功能检查，采用充电桩直流电输入，检查充电桩绝缘电阻的数值;对充电桩输入交流电，以此检查充电桩电流值的泄漏情况，并检查充电桩绝缘情况;充电桩机防护功能检查，在充电前，先需要打开充电桩上方盖子，查看其线路连接设备电流电压是否稳定。

3.3加强安全防护措施

管理方面：首先，要配齐相关安全防护装备，在充电桩工作区域放置绝缘手套，充电桩工作区域铺设绝缘毯。其次，在有条件的情况下，为充电桩安装顶棚，并加装摄像头，建立可视安全监控系统，提高安全管理的信息化水平。

3.4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。

结语

综上所示，充电桩现场检测技术要求高、项目内容多，可以有效发现充电桩电流、电压输入输出问题，以此保证充电桩装置工作状态稳定，保证充电桩电能应用安全。为了更好地满足现场检测要求，相关部门需要加强电动汽车充电桩现场检测技术的研究，以此确保检测方法的可行、可靠，为电动汽车提供安全、优质的充电服务。

参考文献

[1]莫孔升.探讨当前城市电动公交车充电桩安全管理的相关措施[J].时代汽车，2021，4（9）：190-191.

[2]刘洪，许毅，王婷婷.电动汽车交流充电桩安全风险解析与关键试验研究[J].环境技术，2021，39（1）：187-191.