Skúška uzemnenia pre nabíjacie stĺpy AC/DC pre vozidlá s novými energetickými zdrojmi

1. Uzemňovacia ochrana nabíjacích pilotov

Nabíjacie stanice pre elektromobily sa delia na dva typy:Nabíjacie stĺpy ACa nabíjacie stanice s jednosmerným prúdom. Nabíjacie stanice striedavého prúdu poskytujú striedavý prúd 220 V, ktorý sa pomocou palubnej nabíjačky premieňa na vysokonapäťový jednosmerný prúd na nabíjanie batérie.Nabíjacie stĺpy jednosmerného prúduposkytujú trojfázové striedavé napájanie 380 V, ktoré priamo nabíja batériu cez rýchlonabíjací port bez použitia palubnej nabíjačky. Národná norma GB/T20234.1 jasne stanovuje požiadavky na rozhrania vozidiel a rozhrania napájania.Nabíjačky pre elektromobily striedavým prúdompoužívať národné štandardné sedempinové rozhranie, zatiaľ čoNabíjačky jednosmerného prúduPoužite národné štandardné deväťpinové rozhranie. PINy PE dvoch nabíjacích rozhraní umiestnených na strane vozidla sú uzemňovacie svorky (pozri obrázok 1). Funkciou uzemňovacieho vodiča PE je spoľahlivo uzemniť karosériu elektrického vozidla prostredníctvom striedavého prúdu.nabíjacia stanica pre elektromobilyV národnej norme GB/T 18487.1 musí byť uzemňovací vodič PE napájacieho zariadenia pripojený k uzemneniu karosérie elektrického vozidla (kolík PE na obrázku 1), aby režim nabíjania elektrického vozidla fungoval normálne.

Obrázok 1. PE kolík nabíjacieho rozhrania na strane vozidla

Použitie metódy nabíjania, kde ACnabíjacia stanica pre elektromobilypoužíva obojsmerný konektor vozidla na pripojenie knabíjací port elektromobiluAko príklad je analyzovaný riadiaci obvod tohto nabíjacieho systému a jeho schéma zapojenia je znázornená na obrázku 2.

Keď je napájacie zariadenie nastavené na nabíjanie a zariadenie je bezchybné, napätie v detekčnom bode 1 by malo byť 12 V.

Keď obsluha drží nabíjaciu pištoľ a stlačí mechanický zámok, S3 sa zatvorí, ale rozhranie vozidla nie je úplne pripojené, napätie v detekčnom bode 1 je 9V.

Keďnabíjacia pištoľje úplne pripojený k nabíjaciemu portu vozidla, S2 sa zatvorí. V tomto okamihu napätie v detekčnom bode 1 prudko klesne. Napájacie zariadenie potvrdí signál cez CC pripojenie a detekuje prúd, ktorý nabíjací kábel znesie, pričom prepne prepínač S1 z 12V na PWM koniec.

Keď napätie v detekčnom bode 1 klesne na 6 V, spínače K1 a K2 napájacieho zariadenia sa blížia k výstupnému prúdu, čím sa uzatvorí napájací obvod. Po nadviazaní elektrického spojenia medzi elektrickým vozidlom a napájacím zariadením riadiace zariadenie vozidla určí maximálnu kapacitu napájacieho zariadenia posúdením pracovného cyklu PWM signálu v detekčnom bode 2. Napríklad pre 16A nabíjaciu batériu je pracovný cyklus 73,4 %, preto napätie na konci CP kolíše medzi 6 V a -12 V, zatiaľ čo napätie na konci CC… Napätie na svorkách klesne zo 4,9 V (pripojený stav) na 1,4 V (stav nabíjania).

Keď riadiaca jednotka vozidla zistí, že nabíjací konektor je úplne pripojený (t. j. S3 a S2 sú zatvorené) a dokončí nastavenie maximálneho povoleného vstupného prúdu palubnej nabíjačky (S1 sa prepne na svorku PWM, K1 a K2 sú zatvorené), palubná nabíjačka začne nabíjať elektrické vozidlo.

Počas tohto procesu, ak je uzemňovací vodič PE odpojený, nedôjde k žiadnej zmene napätia v bode detekcie, obvod napájania nie je možné viesť a nie je možné nadviazať elektrické spojenie medzi elektrickým vozidlom a napájacím zariadením. V tomto prípade bude palubná nabíjačka vo vypnutom stave.

2. Skúška odpojenia uzemnenia nabíjacieho systému

Ak je uzemnenieNabíjací systém nabíjacej stanice ACV prípade porúch môže napájacie zariadenie unikať prúdom, čo môže viesť k úrazu elektrickým prúdom a zraneniu osôb. Preto je testovanie a kontrola nabíjacích stĺpov nevyhnutná. Podľa noriem ako GB/T20324, GB/T 18487 a NB/T 33008 zahŕňa testovanie nabíjacích stĺpov striedavého prúdu najmä všeobecné kontroly, testy prepínania obvodov pri zaťažení a testy abnormalít pripojenia. Na príklade BAIC EV200 sa pozoruje vplyv abnormálneho uzemnenia PE na stav nabíjania nabíjacieho systému testovaním zmien vstupného a výstupného prúdu palubnej nabíjačky.

V systéme znázornenom na obrázku 3 sú svorky CC a CP na ľavej strane integrovanej nabíjačky vodiče signálu riadenia nabíjania; PE je uzemňovací vodič; a L a N sú vstupné svorky 220 V AC.

Svorky na pravej strane schémy zapojenia palubnej nabíjačky sú nízkonapäťové komunikačné svorky. Ich hlavnou funkciou je spätne odoslať signál palubnej nabíjačky na potvrdzovaciu linku pripojenia VCU, aktivovať signálnu linku prebudenia nabíjania, aby sa na prístrojovej doske zobrazil stav pripojenia, a aby nabíjačka prebudila VCU a BMS. VCU potom prebudí prístrojovú dosku, aby sa začal zobrazovať stav nabíjania. Kladné a záporné hlavné relé vo vnútri batérie sú ovládané BMS tak, aby sa zatvorili pomocou príkazov z VCU, čím sa dokončí proces nabíjania batérie. Svorka v spodnej časti palubnej nabíjačky na obrázku 3, pripojená k vysokonapäťovej riadiacej skrinke, je výstupná svorka vysokonapäťového jednosmerného prúdu.

Pri teste poruchy uzemnenia PE sa na súčasné meranie vstupného a výstupného prúdu použili dva prúdové kliešte. Porucha prerušeného obvodu PE bola nastavená pomocou vlastnoručne vyrobeného zdroja striedavého prúdu. Keď bolo vedenie PE normálne uzemnené, uzemňovací spínač bol zapnutý. S prúdovými kliešťami aplikovanými na vedenie L (alebo N) bol nameraný vstupný striedavý prúd palubnej nabíjačky približne 16 A. S druhými prúdovými kliešťami aplikovanými na výstupný jednosmerný napájací terminál palubnej nabíjačky bol nameraný prúd približne 9 A.

Keď bol uzemňovací vodič PE odpojený a uzemňovací spínač bol vypnutý, nameraný vstupný striedavý prúd palubnej nabíjačky bol 0 A a výstupný jednosmerný prúd bol tiež 0 A. Po opätovnom vykonaní testu otvoreného obvodu sa oba prúdy okamžite vrátili na 0 A. Tento test otvoreného obvodu na svorke PE preukazuje, že keď je uzemňovací vodič PE odpojený, na vstupných a výstupných svorkách palubnej nabíjačky nie je žiadny prúd, čo znamená, že palubná nabíjačka nefunguje, a preto nedodáva vysokonapäťovú elektrinu do riadiacej skrinky vysokého napätia, čo bráni nabíjaniu batérie.

Uzemnenie nabíjacích staníc striedavého prúdu je nevyhnutné. Bez uzemnenia môžu nabíjacie stanice spôsobiť úraz elektrickým prúdom. Kvôli ochrane nabíjacieho obvodu proti samovoľnému vypnutiu nie je možné nadviazať spojenie medzi elektrickým vozidlom a napájacím zariadením a palubná nabíjačka nebude fungovať.

—KONIEC—