Ujian perlindungan pembumian untuk cerucuk pengecasan AC/DC untuk kenderaan tenaga baharu

1. Perlindungan pembumian cerucuk pengecasan

Stesen pengecasan EV dibahagikan kepada dua jenis:Cerucuk pengecasan ACdan cerucuk pengecasan DC. Cerucuk pengecasan AC membekalkan kuasa AC 220V, yang ditukarkan kepada kuasa DC voltan tinggi oleh pengecas terbina dalam untuk mengecas bateri kuasa.Cerucuk pengecasan DCmembekalkan kuasa AC tiga fasa 380V, yang mengecas bateri secara langsung melalui port pengecasan pantas tanpa melalui pengecas terbina dalam. Piawaian kebangsaan GB/T20234.1 dengan jelas menetapkan keperluan untuk antara muka kenderaan dan antara muka bekalan kuasa.Pengecas EV ACmenggunakan antara muka tujuh pin standard kebangsaan, manakalaPengecas DCmenggunakan antara muka sembilan pin standard kebangsaan. Pin PE bagi dua antara muka pengecasan yang terletak di bahagian kenderaan kedua-duanya merupakan terminal pembumian (lihat Rajah 1). Fungsi wayar pembumian PE adalah untuk mebumikan badan kenderaan elektrik dengan andal melalui ACstesen pengecasan kereta elektrikDalam piawaian kebangsaan GB/T 18487.1, wayar pembumian PE bagi peralatan bekalan kuasa mesti disambungkan ke pembumian badan kenderaan elektrik (pin PE dalam Rajah 1) agar mod pengecasan kenderaan elektrik berfungsi secara normal.

Rajah 1. Pin PE Antara Muka Pengecasan Bahagian Kenderaan

Mengambil kaedah pengecasan di mana ACstesen pengecasan kenderaan elektrikmenggunakan penyambung kenderaan palam dua hala untuk menyambung keport pengecasan kenderaan elektriksebagai contoh, litar kawalan sistem pengecasan ini dianalisis, dan gambarajah litarnya ditunjukkan dalam Rajah 2.

Apabila peralatan bekalan kuasa ditetapkan untuk dicas, jika peralatan tersebut bebas daripada kerosakan, voltan pada titik pengesanan 1 hendaklah 12V.

Apabila pengendali memegang pistol pengecas dan menekan kunci mekanikal, S3 akan tertutup, tetapi antara muka kenderaan tidak disambungkan sepenuhnya, voltan pada titik pengesanan 1 ialah 9V.

Apabilapistol pengecasdisambungkan sepenuhnya ke port pengecasan kenderaan, S2 akan tertutup. Pada masa ini, voltan pada titik pengesanan 1 menurun dengan cepat. Peralatan bekalan kuasa mengesahkan isyarat melalui sambungan CC dan mengesan arus yang boleh ditahan oleh kabel pengecas, menukar suis S1 dari hujung 12V ke hujung PWM.

Apabila voltan pada titik pengesanan 1 jatuh kepada 6V, suis K1 dan K2 peralatan bekalan kuasa akan menghampiri arus output, sekali gus melengkapkan litar bekalan kuasa. Selepas kenderaan elektrik dan peralatan bekalan kuasa mewujudkan sambungan elektrik, peranti kawalan kenderaan menentukan kapasiti bekalan kuasa maksimum peralatan bekalan kuasa dengan menilai kitaran tugas isyarat PWM pada titik pengesanan 2. Contohnya, untuk longgokan pengecasan 16A, kitaran tugas ialah 73.4%, oleh itu voltan pada hujung CP berubah-ubah antara 6V dan -12V, manakala voltan pada hujung CC… Voltan terminal jatuh daripada 4.9V (keadaan bersambung) kepada 1.4V (keadaan pengecasan).

Sebaik sahaja unit kawalan kenderaan menentukan bahawa sambungan pengecasan telah disambungkan sepenuhnya (iaitu, S3 dan S2 ditutup) dan melengkapkan tetapan arus input maksimum yang dibenarkan oleh pengecas terbina dalam (S1 bertukar ke terminal PWM, K1 dan K2 ditutup), pengecas terbina dalam mula mengecas kenderaan elektrik.

Semasa proses ini, jika wayar pembumian PE diputuskan sambungannya, tiada perubahan voltan akan berlaku pada titik pengesanan, litar bekalan kuasa tidak dapat dijalankan, dan sambungan elektrik tidak dapat diwujudkan antara kenderaan elektrik dan peralatan bekalan kuasa. Dalam kes ini, pengecas terpasang akan berada dalam keadaan mati kuasa.

2. Ujian pemutusan pembumian sistem pengecasan

Jika pembumian sesuatuSistem pengecasan cerucuk pengecasan ACJika berlaku kerosakan, peralatan bekalan kuasa akan mengalami kebocoran arus, yang berpotensi menyebabkan kejutan elektrik dan kecederaan diri. Oleh itu, pengujian dan pemeriksaan cerucuk pengecasan adalah penting. Menurut piawaian seperti GB/T20324, GB/T 18487, dan NB/T 33008, pengujian cerucuk pengecasan AC terutamanya merangkumi pemeriksaan umum, ujian pensuisan litar atas beban, dan ujian keabnormalan sambungan. Menggunakan BAIC EV200 sebagai contoh, kesan pembumian PE yang tidak normal pada status pengecasan sistem pengecasan diperhatikan dengan menguji perubahan arus input dan output pengecas atas papan.

Dalam sistem yang ditunjukkan dalam Rajah 3, terminal CC dan CP di sebelah kiri pengecas terpasang ialah talian isyarat kawalan pengecasan; PE ialah wayar pembumian; dan L dan N ialah terminal input 220V AC.

Terminal di sebelah kanan gambar rajah pengecas terbina dalam ialah terminal komunikasi voltan rendah. Fungsi utamanya adalah untuk memberi makan balik isyarat pengecas terbina dalam kepada talian pengesahan sambungan VCU, mengaktifkan talian isyarat bangun pengecasan untuk membangunkan panel instrumen yang memaparkan status sambungan, dan untuk pengecas membangunkan VCU dan BMS. VCU kemudian membangunkan panel instrumen untuk mula memaparkan status pengecasan. Geganti utama positif dan negatif di dalam bateri kuasa dikawal oleh BMS untuk ditutup melalui arahan daripada VCU, melengkapkan proses pengecasan bateri kuasa. Terminal di bahagian bawah pengecas terbina dalam dalam Rajah 3, yang disambungkan ke kotak kawalan voltan tinggi, ialah terminal output DC voltan tinggi.

Dalam ujian kerosakan pembumian PE, dua pengapit arus digunakan untuk mengukur arus input dan output secara serentak. Satu kerosakan litar terbuka PE telah ditetapkan menggunakan bekalan kuasa AC buatan sendiri. Apabila talian PE dibumikan secara normal, suis pembumian akan HIDUP. Dengan pengapit arus dikenakan pada talian L (atau N), arus input AC yang diukur bagi pengecas atas adalah lebih kurang 16A. Dengan pengapit arus lain dikenakan pada terminal kuasa output DC pengecas atas, arus yang diukur adalah lebih kurang 9A.

Apabila wayar pembumian PE diputuskan sambungannya dan suis pembumian MATI, arus input AC yang diukur bagi pengecas terpasang ialah 0A, dan arus kuasa output DC juga 0A. Setelah menjalankan semula ujian litar terbuka, kedua-dua arus serta-merta kembali kepada 0A. Ujian litar terbuka di terminal PE ini menunjukkan bahawa apabila wayar pembumian PE diputuskan sambungannya, tiada arus pada terminal input dan output pengecas terpasang, yang bermaksud pengecas terpasang tidak beroperasi dan oleh itu tidak mengeluarkan elektrik voltan tinggi ke kotak kawalan voltan tinggi, sekali gus menghalang bateri daripada dicas.

Perlindungan pembumian untuk cerucuk pengecasan AC adalah penting. Tanpa perlindungan pembumian, stesen pengecasan boleh menyebabkan bahaya renjatan elektrik. Disebabkan oleh perlindungan litar pengecasan mati sendiri, sambungan tidak dapat diwujudkan antara kenderaan elektrik dan peralatan bekalan kuasa, dan pengecas terpasang tidak akan berfungsi.

—AKHIR—