Jordingsbeskyttelsestest for AC/DC-ladepæle til nye energikøretøjer

1. Jordforbindelsesbeskyttelse af ladepæle

Ladestationer til elbiler er opdelt i to typer:AC-opladningsstablerog DC-ladestabler. AC-ladestabler leverer 220 V vekselstrøm, som omdannes til højspændings-jævnstrøm af den indbyggede oplader for at oplade batteriet.DC-opladningsstablerleverer 380V trefaset vekselstrøm, som oplader batteriet direkte via hurtigopladningsporten uden at gå gennem den indbyggede oplader. Den nationale standard GB/T20234.1 fastlægger tydeligt kravene til køretøjsgrænseflader og strømforsyningsgrænseflader.AC elbilopladerebrug den nationale standard syv-bens grænseflade, mensDC-opladereBrug den nationale standard ni-bens grænseflade. PE-benene på de to opladningsgrænseflader, der er placeret på køretøjssiden, er begge jordterminaler (se figur 1). Funktionen af ​​jordledningen PE er at jorde det elektriske køretøjs karosseri pålideligt via vekselstrømsforsyningen.ladestation til elbilerI den nationale standard GB/T 18487.1 skal jordledningen PE på strømforsyningsudstyret være forbundet til elbilens karosserijord (PE-ben i figur 1) for at elbilens opladningstilstand kan fungere normalt.

Figur 1. PE-ben på køretøjssidens opladningsgrænseflade

Brug af opladningsmetoden, hvor en ACladestation til elbilerbruger et tovejsstik til køretøjet til at forbinde tilelbilens ladeportSom et eksempel analyseres styrekredsløbet for dette ladesystem, og dets kredsløbsdiagram er vist i figur 2.

Når strømforsyningsudstyret er indstillet til opladning, og udstyret er fejlfrit, skal spændingen ved detektionspunkt 1 være 12V.

Når operatøren holder ladepistolen og trykker på den mekaniske lås, lukker S3, men køretøjets grænseflade er ikke fuldt tilsluttet. Spændingen ved detektionspunkt 1 er 9V.

Når denladepistoler fuldt forbundet til køretøjets ladeport, lukker S2. På dette tidspunkt falder spændingen ved detektionspunkt 1 hurtigt. Strømforsyningsudstyret bekræfter signalet via CC-forbindelsen og registrerer den strøm, som ladekablet kan modstå, ved at skifte kontakt S1 fra 12V-enden til PWM-enden.

Når spændingen ved detektionspunkt 1 falder til 6V, nærmer kontakterne K1 og K2 på strømforsyningsudstyret sig udgangsstrømmen, hvorved strømforsyningskredsløbet fuldføres. Efter at det elektriske køretøj og strømforsyningsudstyret har etableret en elektrisk forbindelse, bestemmer køretøjets styreenhed strømforsyningsudstyrets maksimale strømforsyningskapacitet ved at bedømme PWM-signalets duty cycle ved detektionspunkt 2. For eksempel er duty cycle-værdien for en 16A ladestation 73,4%, derfor svinger spændingen ved CP-enden mellem 6V og -12V, mens spændingen ved CC-enden... Terminalspændingen falder fra 4,9V (tilsluttet tilstand) til 1,4V (opladningstilstand).

Når køretøjets styreenhed har fastslået, at ladeforbindelsen er fuldt tilsluttet (dvs. S3 og S2 er lukkede) og har fuldført indstillingen af ​​den indbyggede opladeres maksimalt tilladte indgangsstrøm (S1 skifter til PWM-terminalen, K1 og K2 er lukkede), begynder den indbyggede oplader at oplade elbilen.

Hvis PE-jordledningen afbrydes under denne proces, vil der ikke være nogen spændingsændring ved detektionspunktet, strømforsyningskredsløbet kan ikke føres, og der kan ikke etableres en elektrisk forbindelse mellem elbilen og strømforsyningsudstyret. I dette tilfælde vil den indbyggede oplader være i en slukket tilstand.

2. Test af jordforbindelsesafbrydelse af ladesystemet

Hvis jordforbindelsen af ​​enAC-ladesystemVed funktionsfejl vil strømforsyningsudstyret lække strøm, hvilket potentielt kan føre til elektrisk stød og personskade. Derfor er test og inspektion af ladestabler afgørende. I henhold til standarder som GB/T20324, GB/T 18487 og NB/T 33008 omfatter test af AC-ladestabler primært generelle inspektioner, test af belastningskredsløbsskift og test af forbindelsesafvigelser. Med BAIC EV200 som eksempel observeres virkningen af ​​unormal PE-jording på ladesystemets ladestatus ved at teste ændringerne i indgangs- og udgangsstrømmen på den indbyggede opladere.

I systemet vist i figur 3 er CC- og CP-terminalerne på venstre side af den indbyggede oplader opladningsstyringssignaler; PE er jordledningen; og L og N er 220V AC-indgangsterminaler.

Terminalerne i højre side af den indbyggede opladerdiagram er lavspændingskommunikationsterminaler. Deres hovedfunktion er at sende det indbyggede opladersignal tilbage til VCU'ens forbindelsesbekræftelseslinje, aktivere opladningsvækningssignallinjen for at vække instrumentpanelet, der viser forbindelsesstatus, og lade opladeren vække VCU'en og BMS'en. VCU'en vækker derefter instrumentpanelet, så det begynder at vise opladningsstatus. De positive og negative hovedrelæer i strømbatteriet styres af BMS'en til at lukke via kommandoer fra VCU'en, hvilket fuldfører strømbatteriets opladning. Terminalen nederst på den indbyggede oplader i figur 3, der er forbundet til højspændingskontrolboksen, er højspændings-DC-udgangsterminalen.

I PE-jordingsfejltesten blev to strømtænger brugt til at måle indgangs- og udgangsstrømmene samtidigt. En PE-åben kredsløbsfejl blev indstillet ved hjælp af en hjemmelavet vekselstrømsforsyning. Når PE-linjen normalt var jordet, var jordingsafbryderen tændt. Med strømtang påført L- (eller N-) linjen var den målte vekselstrømindgangsstrøm for den indbyggede oplader cirka 16 A. Med den anden strømtang påført DC-udgangsstrømterminalen på den indbyggede oplader var den målte strøm cirka 9 A.

Da PE-jordledningen blev frakoblet, og jordingsafbryderen var OFF, var den målte AC-indgangsstrøm for den indbyggede oplader 0 A, og DC-udgangsstrømmen var også 0 A. Efter gentagelse af åbent kredsløb-testen vendte begge strømme øjeblikkeligt tilbage til 0 A. Denne åbent kredsløb-test ved PE-terminalen viser, at når PE-jordledningen er frakoblet, er der ingen strøm ved indgangs- og udgangsterminalerne på den indbyggede oplader, hvilket betyder, at den indbyggede oplader ikke fungerer og derfor ikke sender højspændingselektricitet til højspændingskontrolboksen, hvilket forhindrer strømbatteriet i at oplade.

Jordforbindelse til AC-ladestationer er afgørende. Uden jordforbindelse kan ladestationer forårsage elektrisk stød. På grund af ladekredsløbets selvafbrydende beskyttelse kan der ikke etableres en forbindelse mellem elbilen og strømforsyningsudstyret, og den indbyggede oplader vil ikke fungere.

—SLUTNINGEN—