电动汽车充电桩现场检测方法

陈 勤

（上海电器设备检测所有限公司，上海 201499）

随着科学技术的发展和人们环保意识的增强，燃油汽车逐渐被新型电动汽车所代替，使得新型电动汽车成为汽车行业未来发展的主要趋势。国家层面需要引导汽车行业不断进行技术探索，加大对电动汽车研发的投入，重视汽车行业的转型发展，从资金、技术和人员等各个方面给予支持和帮助，以保障汽车可以正常充电，方便出行。

1 电动汽车充电桩现场检测

1.1 配置现场检测平台

通常情况下，电动汽车充电桩配置现场检测平台由功率模块、测试模块和评估模块3个部分构成。功率模块由电池模拟负载和被测试的充电桩构成。电池模拟负载有多种负载情况，包括电阻、电子和馈能负载等。工作人员可以选择远程控制，也可以现场直接手动操作。测试模块由传感器、显示器及测试仪等构成，主要检测充电桩的测试序列，通过比较实际输出的电能和预测的电能，可以直接将相关信息反馈给工作人员以改进方案。这种检测方式可以准确定位充电桩出现问题的位置[1]。评估模块的核心是控制系统，采用一体化的结构可以进一步保证检测结果的精准性和可靠性，见图1。

1.2 检测项目和流程

1.2.1 控制导引的检测

工作人员需要利用非车载充电机测量充电桩的电压值来检查电动汽车的插头连接处。工作人员也需要检测电子锁的封闭情况，在充电连接装置连接完成后，关闭电子锁，见表1。

表1 操控导引检测

1.2.2 检测电动汽车充电桩的互操作性和统一性

工作人员先要借助测试模拟设备制定检测的口令。测试过程的各项数据和过程由测试仪记录，并及时处理测试过程中遇到的各种故障和问题，最后由仿真设备终端接收信号，由工作人员给出相关的指令要求，将测试过程中产生的各项数据储存在测试仿真设备中。

1.2.3 检测电能质量

工作人员需要提前在充电桩的交流电源附近确定好测量位置。当交流充电桩闭合时，需要利用充电桩头进行电源连接。通过负载控制器等设备不断调整测试的电压、电流等参数，并计算最后的充电参数。记录人员需要详细记录电流的测试时间和电流电压。测试电能质量需要保证在稳定的电流情况下进行，以确保得出的数据准确可靠。

1.2.4 检测充电桩的功效

功效检测可适用于直流电充电桩，且负载连接必不可少，同时需将电流调节至恒压形态。电压有最大值限制，且50%～100%额定输出电流值为调节后负载电流，以便进一步检测充电机输入与输出有功功率。调节充电机运转下的恒流形态，随即输入额定电压，将输出电流整定值设置为额定值，且输出电压整定值在要求的范畴内变动，随后二次检测电机输入与输出有功功率且登记存档。

2 电动汽车充电桩负荷检测分析

2.1 检测对象研究

为进一步印证电动汽车充电桩检测方法可执行性，筛选某充电站与充电站中的直流充电桩当作检测对象，展开充电桩负荷检测任务[2]。检测对象汇总，如表2所示。

表2 检测对象汇总表

2.2 检测结论

以某充电站5号直流充电桩检测为例，检测结论如下。

（1）输出电压与电流偏差检测结论表述如表3所示。当检测输出电压偏差时，直流电流恒定数值为60 A；当检测输出电流偏差时，直流电压恒定数值为400 V[3]，如表4所示。

表3 输出电压偏差

表4 输出电流偏差

（2）稳压精度、纹波系数检测结论表述如表5所示。

表5 稳压精度、纹波系数检测参数

（3）按照检测数据编辑操控导引电平-时间图，如 图2所示。连接进程与操控时序达到了《电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求》（GB/T 18487.1—2015）附录B直流充电操控导引电路与操控原理基础标准。

电能质量检测结论如表6所示。此次检测利用了交流侧与直流侧一并测试的方法，率先充电机关联负载，运转设立在恒压动态下，输入额定电压500 V，设置输出电压整定值达到最大值，负载电流需调节，检测充电机输入与输出有功功率[4]。电能质量检测参数，如表7所示。

表6 电能质量检测结论

表7 电能质量检测参数

3 电动汽车充电桩现场检测的问题及其解决措施

采取以充电桩实物及其实际负荷检测，进一步证实了电动汽车充电桩当场检测方式可操作性，从侧面映射了电动汽车充电桩绝缘性能、电能品质、车桩通信以及e充电平台等不同板块的不足之处，如出现直流接地潜在风险、电能品质超出标准、车桩通信不统一以及新旧国标通信协议不匹配等，且总结了电动汽车充电桩场地的不足之处并对其进行了整改。

第一，检测涉及直流充电桩场地检测设施、数字示波器等。随着测试进程的不断深入，探寻出设备存在不足。首先，检测设施能够获取通信信息源却不能统一协议，遵照规则编写精准报表，直接导致场地统一检测整体工作成效低下；其次，检测设施在测试进程中不能匹配稳压与稳流测试需要的恒压与恒流充电模式；最后，检测设施集成化水平较差，便利性低，如电阻负载体积与质量过大，不可在场地上实施人工操控。针对上述情况，提出的优化措施为加强协议统一性测试报表形成功能及其恒压与恒流充电模式，强化检测设施的集成化与便利性。

第二，少数充电桩通信协议并未遵照新国标标准进行替换，直接导致场地内检测任务失败。检测的直流充电桩生产日期为2016年，且通信协议违背了《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》（GB/T 27930—2015）部分规定条款[5]，依旧按照旧国标标准来执行，致使检测环境存在不稳定性。针对上述情况，提出的优化措施为提议电动汽车充电桩场地内检测平台最好能够同时匹配新旧国际执行标准。

第三，检测平台需随时更新部分测试条目。一方面，充电桩人机与网络互动检测，测试进程中探索出充电桩无线通信传送欠缺稳定性，如网络断开造成车联网App中断，暂停充电服务；另一方面，排除充电桩操控系统问题解析，测试进程中发现邓城大道充电站场地内暂停充电状况，采取人为筛查后，得出操控导引无故障、电池管理系统（Battery Management System，BMS）通信畅通，再次启动充电站e充电平台后即可正常使用。为了更好地满足市场对充电桩的需求，开设充电桩操控系统问题解析功能十分必要。

4 结语

电动汽车充电桩现场检测的内容繁多，工作人员要定期检测和维护来发现充电桩运行过程中的问题和故障，并及时解决，以保证整体充电桩装置的稳定性和安全性。相关部门也需要重视电动汽车配套基础设施的建设，加大资金、人才和科技的投入，保证电动汽车有稳定优质的充电服务，推动我国汽车行业的转型升级。