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专业人士解答:关于直流充电桩的11个技术问题

日期:2018-12-03

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  本文刊发武汉合康智能电气有限公司总工程师李顺章先生和“充电桩之芯”团队成员戴路加先生关于直流充电桩的11个技术问题的解答。两个回答是“背靠背”的,有些答案甚至是意见相左的。观点的碰撞将促使更多的思考和讨论!
  问题1:充电模块组的输出端是否可以只用一个熔断器?是否可以只用一个直流接触器?
  (1)李总回答:绝缘子规格
  输出可以只用一个熔断器,不影响保护。
  单枪理论上可以只用一个直流接触器,但桩体内电池电压和模块电压检测回路必须要完全隔离,不能共负极,否则电池反接时,会出现短路。但双枪模式下,负极不断开会造成一把枪充电时,另一把枪负极带电。另外正负极两路直流接触器能够减少出现主触点粘连的情况,出现异常情况更好的及时切断电源,避免事故的扩大。
  (2)戴工回答:绝缘子作用
  国标NB/T18487.1-2015给出的充电系统原理图上有两个直流接触器。我理解的原因是:
  第一,如果只有一个直流接触器,比如只有正极有接触器,如果正极接触器靠近桩体一侧的绝缘强度下降,出现正极接地的情况,而负极一直没有断开,负极对地就有一个直流高压,如果人体接触负极时就会出现安全事故;如果在充电枪的使用中负极也出现接地,此刻就会出现对地短路。
  第二,在充电自检时直流接触器正常,但是在断开时未能断开,而且此时模块也没有及时关机,在只有一个接触器情况下,枪口就有高压直流了。
  因此,使用两个接触器能够降低出现安全事故的概率,减少形成短路回路和充电枪口带高压直流电的机率。我来设计就会直流接触器使用一个,把其他的绝缘、短路、接触器的保护逻辑搞好,也能达到同样的效果;一个直流接触器要几百个大洋。
  熔断器国标没有明确规定,因为主回路距离不远有一个熔断点就可以,在发生不可控的大电流情况下,能够把熔断器烧断即可。
  [编者按]两位专家观点一致,但阐述的角度不太一样。安规问题,是“人命关天“之大事。
  问题2:直流接触器是否可以不通过继电器来控制,直接由控制器的I/O信号来控制?
  (1)李总回答:
  可以,选用直流接触器时,要考虑好启动冲击电流,不同品牌的直流接触器启动电流不一样,合理选型,避免电流过大烧毁三极管。
  (2)戴工回答:
  当然不可以直接用控制器的I/O来控制。控制器的电源和接触器的电源不是同一个,控制器控制信号必须通过隔离来驱动MOS管(经济一些)或者信号继电器(成本高一点)再来驱动直流接触器。
  [编者按]两位专家观点相反。您支持哪种观点?
  问题3:辅助电源的输入端加了漏电开关,这是否可以省去?三相交流输入端却没有加漏电开关,这是否可以接受?
  (1)李总回答:
  个人认为也是应该三相交流输入端加漏电,辅助电源没必要加漏电(开关电源比较成熟,本来就有各种保护)。
  (2)戴工回答:
  对于现在的充电模块,都有比较大的Y电容,模块漏电流大约在3个mA以内。如果模块并机八台及以上,那么模块本身的漏电流就可能接近30mA,而对于人体保护的漏电流的理想值就是30mA,如果此时三相交流输入端加入了30mA漏电开关,那么在应用过程中很容易出现漏电保护,可能三天五天就出现保护需要人工恢复,对于用户体验来说会很差。但是户外产品还是加漏电保护比较好一点,这个需要根据模块的漏电流和模块个数来确定,可适当的选择60mA、100mA的漏电保护,当然选择这个级别的漏电保护就不是对人体保护了,而是对老化、破皮等引起的灾害保护。但是很多的整桩制作商往往忽略模块漏电流这样一个关键指标。
  二次电(辅助电源输入端),必须设计在三相输入开关的前端,与模块三相电是独立开关,而且用户操作最多的就是二次电,因此必须加入30mA的漏电保护。
  [编者按]市面上在售的充电桩在二次侧也大都没有在二次电(辅助电源输入端)加漏电保护。两位专家观点再次碰撞。
  问题4:风扇是否可以不用继电器控制?
  (1)李总回答:
  风扇各家选用不同,有选调速风扇的,有选直流风扇、交流风扇。根据不同情况选用不同的控制方法。
  (2)戴工回答:
  无论选用那种风扇,电源都必须和控制器电源隔离,否则风扇电源及有可能影响到控制器的电源,从而影响CAN,485,232的通讯;因此通过控制器隔离驱动MOS管或者信号继电器(电流大的话还需加中间继电器)来控制风扇。
  [编者按]市面上在售的充电桩在二次侧也大都没有在二次电(辅助电源输入端)加漏电保护。两位专家观点再次碰撞。
  问题5:辅助电源是否可以由两个合并为一个?
  (1)李总回答:
  这个是指给BMS供电的12V和24V电源吗?这个是可以合并的,但市面上比较少这种电源,需要定制,价格上没有特别大的优势。并且目前24V只是一个过渡期,加24V主要是部分老国标的车还没整改完。新国标都是12V的,所以没必要再尝试这种非标的电源。
  (2)戴工回答:
  不可以。
  BMS供电电源18487.1-2015规定12V、10A,小车的电流一般3-5A,大车电流一般5-8A,BMS的供电要求是单独的专用电源,尤其不能接入继电器,有些继电器没有接入续流二极管,电压很容易产生远高于12V的电压尖峰,会损坏车上的中央控制器导致车无法启动。
  其它的可共用一个12V辅助电源,但是对于不同的供电还要对12V进行隔离使用。
  [编者按]两位专家观点不太一致。你怎么看?
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