新能源汽车充电桩检测及故障诊断分析
曾泓博 曾祥丛 邓晓剑
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曾泓博 曾祥丛 邓晓剑,. 新能源汽车充电桩检测及故障诊断分析[J]. 中国能源进展,2025.4. DOI:10.12721/ccn.2025.157035.
摘要: 随着当前经济的不断发展,社会建设工作在持续的推动,各项技术在不断的更新,我国汽车保有量也在逐年增长。受限于有限的资源能源,行业在积极探究技术革新与新型能源高效利用的方式,因此具备着节能环保优势的新能源汽车得到了广泛的推广。作为新能源汽车的基础补能设施,我国充电桩数量保持高速增长。充电桩涉及电能的用量和电费结算,其量值是否准确直接关系到广大新能源汽车车主的切身利益;同时,充电桩的安全性和可靠性对于新能源汽车的使用非常关键。本文主要探究了新能源汽车充电桩检测及故障诊断工作的组织策略。
关键词: 新能源;汽车充电桩;故障诊断
DOI:10.12721/ccn.2025.157035
基金资助:

引言:

新能源汽车的充电过程是一个非常强大的能量传输过程,如果充电桩和新能源汽车之间出现问题,就会为车主埋下巨大的安全隐患。通过对新能源汽车充电桩检测方法及故障诊断的深入研究可以预防、解决这类安全隐患,为新能源车产业的发展铺平道路。

一、充电设施及其检测技术

(一)充电设施

新能源汽车使用充电设备一般分为直流充电桩和交流式充电桩两种类型,而不同的充电设备所应用的场合存在着一定的差异,充电的效果也存在着较大的区别。直流充电桩采用三相四线制供电,使用整流斩波控制单元将交流电转化为直流电,通过传导充电用连接装置将电能输入新能源汽车。直流充电桩输出的电压电流调整范围大,充电的功率大,短时间内充电量大。考虑到大功率充电带来的热量,直流充电桩的冷却系统会比较大,所以相比起交流充电桩占地面积和桩体会更大。交流充电桩需要通过新能源汽车自带的车载充电装置将交流电转化为直流电,受限于车内空间,车载充电装置的功率不会太大。因此交流充电桩的桩体会更小,安装也更加灵活,但是充电速度慢。

(二)检测技术

在实际的充电桩应用过程中,要通过实验室检测、抽样检验,在确保充电桩内置计量器具良好使用状态的基础上,发现其使用过程中的异常问题。当在检测过程发现异常时,可以通过设备的隐患排查进行有效应对,确保后续使用阶段的顺利。当前充电设施设备也在不断的更新,结合当前的自动化控制技术与全数字控制的方式,既可以保障开关机操作顺利,又可以结合新能源汽车的实际电力需求,对于充电模块进行调压或者限流工作。

在我国,直流充电桩和交流充电桩的检定是依照不同的规程进行的。直流充电桩依照的是JJG 1149-2018 《电动汽车非车载充电机》,交流充电桩依照的是JJG 1148-2018 《电动汽车交流充电桩》。虽然规程不一样,但是检定项目是相同的。首次检定和后续检定的项目有外观检查、绝缘电阻试验、工作误差、示值误差、付费金额误差、时钟示值误差。使用中检查的项目仅仅只有外观检查、示值误差和付费金额误差三个项目。由此我们可以看出,对于充电桩的日常维护,这三个项目是非常重要的。

首先是外观检查,外观检查规定了充电桩铭牌上必须具备充电桩的详细信息、充电桩必须拥有防止非授权人输入数据或操作的措施、显示位数要符合规定、标志要完全、字迹要清楚可见、外观不能有明显破损、基本功能要能正常使用。

其次是示值误差的测定,使用标准表法,比较充电桩检定装置和被检充电桩同时测定的电能值。

最后是付费金额误差的测定,把按照充电桩显示的电量乘以单价的结果和充电桩显示的付费金额相比较,确定金额误差。

二、故障诊断与排除

不同故障产生的原因有所差异,而在现实的新能源汽车充电桩检测及故障诊断中,针对第一类第二类故障要采用差异化的诊断与排除方法,在了解故障产生原因的基础上,通过诊断流程的规范化落实,通过结合不同的故障类型,选择差异化的应对方法,保障新能源汽车充电桩良好的应用质量。

首先针对第一类故障器,要考虑充电电源无法连接、装置故障、内部线路故障等不同的原因,为了保障诊断的确切,在发现故障时要对于配电装总闸开关进行观察,总闸开关当中的火线(L线)与其零线(N线)、地线(PE线)之间的电压,看其是不是220V,一旦出现异常,则线路当中必然存在断开、损坏或者是虚接故障,需要修复线路或把开关换掉,当发现开关断开时要将其关闭。而针对于设施设备的使用异常,也存在着线路断开损坏续接故障等问题,检测充电桩本身的输入电压,看其火线(L线)与零线(N线)、地线(PE线)之间的电压是不是220V,一旦出现异常,则应该是线路有断开或损坏之处,线路需重连或开关需更换。结合该种差异化的故障原因,要采用线路的修复、开关的更换等不同的方法,对于线路进行恢复,保障充电桩的有效使用。

其次针对第二类故障,在电源可以正常供电的情况下,设备无法正常使用,当插头与机接口正确连接时,也有可能存在异常供电的情况。BMS在充电桩显示屏重启充电程序后,不能通信,故障原因应该在监控系统与充电桩之间的数据通信部分;如BMS处于正常状态,但是充电电压却是0,其故障原因也可能是误按了充电急停按钮。在当前的故障处理中要对于监控系统的展示数据进行分析,了解故障的原因,而当现场正常充电时电流不足,有可能存在显示屏故障,也有可能存在充电程序异常。

同一类故障,其背后产生的原因多种多样,针对于充电模块出现的异常使用状态,要通过设备的检查故障的分析了解设备异常故障出现的原因,通过调整电压,恢复设备正常状态,保障充电的顺利。

除了上述第一类第二类故障之外,在实际的使用过程程中充电桩可能会出现未连接车辆的问题,也有可能存在无法正常操作等故障。首先在充电设施日常应用中存在着充电桩未连接车辆的问题,虽然汽车使用者按照规范的要求进行了连接,却存在着显示异常的问题,针对该这种故障类型,要对于快充口周围进行检查,了解充电桩,传导充电用连接装置,汽新能源汽车的状态,通过隐患排查来明确问题,针对性的进行应对与解决。

其次充电设施也存在着电池继电器无法闭合或可以闭合但不输出电流的问题,当发现该种无法正常工作的情况时,要对于充电桩进行观察了解。了解设备当前的运行状态,以状态的检测、信号输出的分析掌握故障发生的原因,并寻求解决对策。

第三,在充电过程中存在着操作故障问题,虽然应用充电桩开展了输电操作,但由于充电桩输出与正常充电需求之间的不匹配,存在充电异常的问题。针对于该种故障,要通过输出电压电流的调整,保障充电的可靠,保障新能源汽车的顺利使用。

三、结束语

新能源汽车在新时代有着广阔的市场,而新能源汽车充电的顺利与其正常的使用状态密切相关。针对于新能源汽车充电装置,要了解汽车充电桩可能出现的故障类型,也要针对于差异化的故障进行隐患的排查,进行问题的解决。通过新的能源汽车充电设施的有效应用,保障新能源汽车电力供应的稳定,保障新能源汽车的顺利使用,促进这一行业进一步发展。

参考文献:

[1]王海峰.新能源汽车充电桩检测及故障诊断分析[J].科学与信息化,2021.

[2]刘洪朋,吕素岭.一种基于Z-Wave网络的新能源公交汽车充电桩管理装置[J].南方农机,2019,50(22):1.

[3]沈成,徐文慧.电动汽车充电桩现场检测方法的探讨[J].四川水泥,2019(11):1.

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