Jordingsbeskyttelsestest for AC/DC-ladestabler for nye energikjøretøyer

1. Jordingsbeskyttelse av ladestabler

Ladestasjoner for elbiler er delt inn i to typer:AC-ladestablerog DC-ladestabler. AC-ladestabler gir 220 V vekselstrøm, som konverteres til høyspent likestrøm av den innebygde laderen for å lade batteriet.DC-ladestablergir 380 V trefasevekselstrøm, som lader batteriet direkte via hurtigladeporten uten å gå gjennom den innebygde laderen. Den nasjonale standarden GB/T20234.1 angir tydelig kravene til kjøretøygrensesnitt og strømforsyningsgrensesnitt.AC-ladere for elbilerbruk det nasjonale standard syv-pinners grensesnittet, mensDC-ladereBruk det nasjonale standard ni-pinners grensesnittet. PE-pinnene på de to ladegrensesnittene som er plassert på kjøretøysiden er begge jordingsterminaler (se figur 1). Funksjonen til jordledningen PE er å jorde det elektriske kjøretøyets karosseri pålitelig gjennom vekselstrømsledningen.ladestasjon for elbilerI henhold til den nasjonale standarden GB/T 18487.1 må jordledningen PE til strømforsyningsutstyret være koblet til jord på det elektriske kjøretøyets karosseri (PE-pinne i figur 1) for at det elektriske kjøretøyets lademodus skal fungere normalt.

Figur 1. PE-pinne på ladegrensesnittet på kjøretøysiden

Bruker lademetoden der en ACladestasjon for elektriske kjøretøybruker en toveis bilkontakt for å koble tilladeporten til elbilenSom et eksempel analyseres kontrollkretsen til dette ladesystemet, og kretsdiagrammet er vist i figur 2.

Når strømforsyningsutstyret er satt til lading, og utstyret er feilfritt, skal spenningen ved deteksjonspunkt 1 være 12 V.

Når operatøren holder ladepistolen og trykker på den mekaniske låsen, lukkes S3, men kjøretøygrensesnittet er ikke helt tilkoblet. Spenningen ved deteksjonspunkt 1 er 9 V.

Nårladepistoler fullstendig koblet til kjøretøyets ladeport, lukkes S2. På dette tidspunktet faller spenningen ved deteksjonspunkt 1 raskt. Strømforsyningsutstyret bekrefter signalet via CC-tilkoblingen og registrerer strømmen som ladekabelen tåler, ved å bytte bryter S1 fra 12V-enden til PWM-enden.

Når spenningen ved deteksjonspunkt 1 faller til 6 V, nærmer bryterne K1 og K2 på strømforsyningsutstyret seg utgangsstrømmen, og dermed fullføres strømforsyningskretsen. Etter at det elektriske kjøretøyet og strømforsyningsutstyret har opprettet en elektrisk forbindelse, bestemmer kjøretøyets styreenhet den maksimale strømforsyningskapasiteten til strømforsyningsutstyret ved å bedømme driftssyklusen til PWM-signalet ved deteksjonspunkt 2. For eksempel, for en 16 A ladestabilisator er driftssyklusen 73,4 %, derfor svinger spenningen ved CP-enden mellom 6 V og -12 V, mens spenningen ved CC-enden... Terminalspenningen faller fra 4,9 V (tilkoblet tilstand) til 1,4 V (ladetilstand).

Når kjøretøyets styreenhet har fastslått at ladetilkoblingen er fullstendig tilkoblet (dvs. at S3 og S2 er lukket) og fullfører innstillingen av den innebygde laderens maksimale tillatte inngangsstrøm (S1 bytter til PWM-terminalen, K1 og K2 er lukket), begynner den innebygde laderen å lade elbilen.

Hvis PE-jordledningen kobles fra under denne prosessen, vil det ikke være noen spenningsendring ved deteksjonspunktet, strømforsyningskretsen kan ikke ledes, og det kan ikke opprettes en elektrisk forbindelse mellom det elektriske kjøretøyet og strømforsyningsutstyret. I dette tilfellet vil den innebygde laderen være i en avslått tilstand.

2. Test av jordfrakobling av ladesystemet

Hvis jordingen av enLadesystem for AC-ladehaugVed funksjonsfeil vil strømforsyningsutstyret lekke strøm, noe som potensielt kan føre til elektrisk støt og personskade. Derfor er testing og inspeksjon av ladestabler viktig. I henhold til standarder som GB/T20324, GB/T 18487 og NB/T 33008 inkluderer testing av AC-ladestabler hovedsakelig generelle inspeksjoner, koblingstester under belastning og tester av tilkoblingsavvik. Ved å bruke BAIC EV200 som et eksempel, observeres virkningen av unormal PE-jording på ladesystemets ladestatus ved å teste endringene i inngangs- og utgangsstrøm til den innebygde laderen.

I systemet vist i figur 3 er CC- og CP-terminalene på venstre side av den innebygde laderen ladekontrollsignaler; PE er jordledningen; og L og N er 220 V AC-inngangsterminaler.

Terminalene på høyre side av diagrammet for den innebygde laderen er lavspenningskommunikasjonsterminaler. Hovedfunksjonen deres er å sende tilbake signalet fra den innebygde laderen til VCU-tilkoblingsbekreftelseslinjen, aktivere ladevekkesignallinjen for å vekke instrumentpanelet som viser tilkoblingsstatusen, og la laderen vekke VCU og BMS. VCU-en vekker deretter instrumentpanelet for å begynne å vise ladestatusen. De positive og negative hovedreléene inne i strømbatteriet styres av BMS til å lukkes via kommandoer fra VCU-en, og fullfører dermed ladeprosessen for strømbatteriet. Terminalen nederst på den innebygde laderen i figur 3, koblet til høyspenningskontrollboksen, er høyspennings-DC-utgangsterminalen.

I PE-jordingsfeiltesten ble to strømtenger brukt til å måle inngangs- og utgangsstrømmene samtidig. En PE-avbruddsfeil ble satt ved hjelp av en hjemmelaget vekselstrømforsyning. Når PE-linjen normalt var jordet, var jordingsbryteren PÅ. Med strømtangen påført L-linjen (eller N-linjen) var den målte vekselstrøminngangsstrømmen til den innebygde laderen omtrent 16 A. Med den andre strømtangen påført likestrømsutgangsterminalen på den innebygde laderen var den målte strømmen omtrent 9 A.

Da PE-jordledningen ble koblet fra og jordbryteren var AV, var den målte AC-inngangsstrømmen til den innebygde laderen 0 A, og DC-utgangsstrømmen var også 0 A. Ved å utføre åpen krets-testen på nytt, returnerte begge strømningene umiddelbart til 0 A. Denne åpen krets-testen ved PE-terminalen viser at når PE-jordledningen er frakoblet, er det ingen strøm ved inngangs- og utgangsterminalene til den innebygde laderen, noe som betyr at den innebygde laderen ikke er i drift og derfor ikke sender ut høyspent strøm til høyspentkontrollboksen, noe som forhindrer at strømbatteriet lades.

Jordingsbeskyttelse for AC-ladestabler er viktig. Uten jordingsbeskyttelse kan ladestasjoner forårsake fare for elektrisk støt. På grunn av selvavstengningsvernet i ladekretsen kan det ikke opprettes en forbindelse mellom elbilen og strømforsyningsutstyret, og den innebygde laderen vil ikke fungere.

—SLUTT—