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電動汽車論壇 電動汽車論壇-電動汽車網 『 儲能及充電(設施)技術 』 汽車充電機的安全問題及使用與維護
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汽車充電機的安全問題及使用與維護  [復制鏈接]

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微型電動轎車這幾年發展速度非常之快,發展過程中也暴露了不少問題,與車載充電機相關的就有一些,大家都知道車載充電機基本功能,具體到如何使用與維護大家可能還有些不太清楚。說到充電機我首先想與大家說的就是充電機的安全問題,其次才是充電機的使用與維護。



充電機的安全問題


這里的安全主要包括“生命、財產安全”與“電池的安全”。



直接影響生命、財產安全的主要三個方面:



1、供電電路的安全



在這里我把定義為一個“大功率家用電器”。低速電動車充電過程幾乎都是利用自家的場所和家里的電線、開關、充電插排等。家用電器的功率一般都在幾十瓦到幾百萬,壁掛式空調的功率也就 1200W,電動車充電機的功率在 1000W-2500W 之間(如 60V/15A 功率 1100W、72V30A 功率 2500W),所以把微型電動轎車定義為一個大的家用電器比較合適。



對于非標充電機(不帶 PFC 功能,其無功電流占總交流電流的 45%左右),其線路損耗相當于 1500W-3500W 的電器負荷,這種非標充電機應該說是一種超大功率家用電器,例如 60V30A 充電機正常充電時交流電流最大約 11A,如果沒有 PFC 功能交流電流就接近 20A(安培),交流電流已經嚴重超過了 16A 插排可承載的電流,不建議大家使用此種充電機,有很大的安全隱患。這類充電機目前只有個別追求低價的車廠在使用,建議大家以后注意了解一下,盡可能不經銷類似配置的電動車。



經濟水平在逐步提高,家用電器的種類和功率都在逐步增加,但是好多家庭的供電設施卻沒有隨著優化改進,依然停留在幾年其甚至十幾年前的基礎上。一旦家用電器的功率等級增加到一定程度就帶來災難性的風險。輕者家用線路經常跳閘或者電壓降低,重者由于線路發熱嚴重引起火災。夏天和冬天是農村或者城郊家庭失火的多發季節,大多是由于使用大功率電器,比如空調、電暖氣等,導致線路發熱造成的。



我們大家作為電動車的經銷商或者整車廠,在銷售車輛時“非常有責任”且“一定要”與客戶交代清楚如何保證充電線路的安全。



主要是以下幾點



①確保家用主電線線徑不小于 4 平方毫米且是國標的銅線;如果是國標鋁線應不小于 6 平方毫米(正常條件下,銅線每平方 5-6A 電流,鋁線每平方 3-4A 電流);



②充電插排線銅線線徑不小于 2.5 平方毫米,鋁線線徑不小于 4 平方毫米,比如 60V30A 充電機交流電流 11A。有些車廠強制用戶單獨布置電動車充電線路且滿足上述要求,我認為是非常有必要的。



③進入家庭的主電線中應安裝 32A 漏電保護開關;電動車充電線路中應安裝與充電機功率相符合的漏電保護開關;充電插排選用優質的 16A、3C 認證的插排,不是地攤上賣的幾元錢的插排。



④充電插頭、插座和充電槍、充電座屬于易損器件,要定期檢查有無損壞或老化,如有問題應及時更換。



我參與處理過幾起充電過程車輛起火的事例,大多數都是充電線路不合理或客戶違規操作造成的,極少數是車輛原因。據我所知一輛車晚上充電時著火,又引起周圍房屋起火,造成近 10 萬元的損失,好在燒的不是住人房間,沒有引起人身安全,后經排查是客戶充電插排線過細。



2、車輛充電回路的安全



車輛充電階段是發生災難性事故概率最大的階段,排除用戶供電電路的因素外車輛充電回路的安全尤為重要,因為此階段是靜止的,容易造成熱量的積累,形成局部高溫導致車輛起火。



充電過程中充電搶、充電座,充電機的交流部分接插件,電池組回路各個連接點等都是大電流回路。



充電期間如有任何一個接點接觸不良或者損毀都會導致局部高溫,還有電池組由于外殼破損、漏液形成的電流回路發熱形成的局部高溫,這些都是充電過程中誘發火災的重要因素。



正規車廠在生產作業過程中都會把這些項目作為重點工序進行管控,所以選擇正規車廠非常重要。



車輛使用過程中難免有這樣那樣的問題,因此對于一些影響安全性的部件做定期的檢查是非常有必要的,就像燃油車做保養一樣。



在這里我呼吁整車廠能做一套完整的《微型電動車保養手冊》,除了傳統車的保養項目外,還能對電路部分的檢修做詳細的說明,以便經銷商能更好的維護我們的車輛,更好的服務于我們的客戶,讓我們的客戶感覺選擇微型電動車是對的。



3、充電機本身的安全



大家現在使用的充電機主要是密封式車載充電機和便攜非密封式充電機



車載式充電機按照技術標準應滿足抗震、防水、散熱等基本要求,這就決定了其應是密封式金屬外殼、內部采用全灌膠或局部灌膠工藝,否則是很難實現標準要求。正規廠家生產且滿足這類標準的車載式充電機充電過程是不存在安全隱患的。



便攜非密封式充電機在微型電動車上,不論是便攜使用還是車載使用都是不安全的。用戶由于擔心其進水、被盜等原因,經常把充電機與插排一起放到駕駛室內進行充電,這樣就非常容易引起火災。類似這樣的案例非常的多,估計在坐的車廠或經銷商已有深受其害經歷,建議大家以后不要因為眼前的利益在微型電動車上使用此類充電機。



便攜非密封式充電機適合一些有專人維護和固定充電場地的車輛,譬如高爾夫球車、觀光旅游車、叉車等。



電池的安全



1、電池的類型



目前微型電動車主要使用密封膠體電池和富液管狀電池(平時說的加水電池),極少部分車廠使用鋰電池,原因是鋰電池的成本高且微型電動車又沒有國家補貼,對于低價又沒有 BMS 保護板的鋰電車不建議大家銷售。



密封膠體電池其優點是不需要添加電解液,維護簡單,無電解液泄漏,使用比較安全。缺點是對充電器的要求比較高,一旦出現過充電,電池就容易失水、鼓脹,造成電池永久性損壞。



富液管狀電池優點是電解液減少時可以重復添加,對充電機的要求相對較低。缺點是充電過程中電解液揮發,易腐蝕其他物體。在密封的空間里充電時析出的氫氣,有爆炸的風險,安全性較差。



根據不同的使用環境選用不同的電池。低速電動車使用者老年人居多,非常適合于密封膠體蓄電池;富液管狀電池適用于有專人維護的電動車,比如高爾夫球車、觀光旅游車、叉車等。



2、充電機與電池組的匹配



密封膠體電池與富液管狀電池充電機不能交換使用。常溫下密封膠體電池的充電電壓在 14.7V 左右,富液電池的充電電壓在 15.8V 左右,一旦交換使用就會造成密封電池充鼓脹、富液電池長期充不滿而硫化。這點大家一定要注意,客戶更換電池組或充電機時要確認之前的充電機和電池組類型。



這兩種電池的充電電流范圍最好在 0.15c?0.2c 之間, 充電電流過大電池發熱嚴重易損壞電池、影響電池使用壽命,電流過小充電時間長電池易充不滿致使電池硫化。鉛酸電池完全充放電的合理的充電時間在 10-12 小時之間,大家在選擇充電機時不要貪圖便宜選擇小型號的充電機,也不要為了縮短充電時間選擇大功率的充電機。



3、電池的維護



車輛在靜止的過程中電池組除自放電外,有些車廠由于成本或功能上的原因存在 DC、控制器等電器自放電問題,在這種情況下車輛即使沒有行駛也要定期對車輛充電,以防電池組長期不充電造成的電池硫化。定期充電的時間與車輛的設計參數有關,具體情況大家咨詢一下車廠。



4、電池充滿的判定方法



判斷密封膠體電池是否充滿的簡單辦法就是測量靜止 1 小時后的電壓,當單隔電池電壓大于 2.2V 時則可以認為充滿(12V 電池端電壓大于 13.2V,8V 電池端電壓大于 8.8V,6V 電池端電壓大于 6.6V)。



判斷管狀富液電池是否充滿的簡單辦法就是測量靜止 1 小時后的電解液濃度,當電解液濃度大于 1.28 時可以認為已經充滿(濃度與環境溫度也有一定的關系,溫度升高濃度下降)。



判斷電池組是否充滿的最好的方法是充、放電測試,但比較麻煩,好多經銷商沒有這個條件。巡航里程不是衡量電池組是否充滿的最好方法,因為巡航里程受多方面因素的影響,如車輛一致性、駕駛習慣、車輛負荷大小、環境溫度、路況、風速及風向等等。



充電機的維護與保養



使用過程中的維護



車載充電機是靠外部散熱齒和風扇進行散熱的,車輛使用一段時間后需要用毛刷清理一下充電機散熱面和風扇表面的塵土,防止塵土過多影響充電機的散熱性能。



對于非密封充電機做車載使用的,建議客戶盡可能更換為密封車載式充電機,因為非密封充電機在使用過程中容易進水或進灰塵,造成內部短路,有很大的安全隱患。



16A 交流插頭、充電插排、充電搶和插座、充電線都屬于易損器件,建議客戶定期檢查電線絕緣層是否破損、插頭插座是否發熱變形等,損壞后應及時更換以免造成災難性后果。



更換充電機時要確保新舊充電機的各個接插件

、連接端子型號是否統一,否則容易造成接插件不匹配,長時間使用后發熱損壞,造成嚴重的災難性后果。


常見故障及處理方法


A、充電機指示燈告警、不充電。這種現象并不一定都是充電機損壞造成的,有些是由外部原因造成的,如溫度傳感器連接端子接觸不良、交流電壓過低、與電池的連接線松動或接反、風機扇葉被卡住致使充電機溫度保護等原因,這點希望大家能認真學習《充電機使用說明書》,里面有一些常見故障的排除方法。


B、充電指示燈狀態錯誤。這里主要是指充電機的充電狀態與指示燈顏色不一致,比如有的車輛充電過程僅是“紅燈常量”,充滿后“綠燈常量”,有的車輛就不是,現在車廠很多,充電指示燈狀態沒有統一,這點希望大家對車輛信息多了解一下。


C、充電時間長。正常一次完整的充電時間大約 12 小時,如果在充電過程中電池還沒有充滿時斷電重新充電,充電時間就會大于 12 小時。因為不論電池是否充滿,當再次充電時充電后期的兩段小電流涓流充電過程都必不可少,這兩段的時間就在 3-4 小時。如果在上次快充滿時斷電重新充,兩次的充電時間就有可能接近 15 小時,讓大家誤以為充電時間長還不關機。這點大家要多了解一下電池的充電曲線和充電機的充電特點。


D、電池充鼓。遇到此類問題不要輕易更換電池組或充電機,要專業人員確認原因后再做決定。如果確認是電池的原因,那么更換電池組就可以解決問題,不確定是電池的原因時一定要認真測試充電機的各項參數(電池廠家或充電機廠家具有專業的測試條件),以防再次充壞電池組。市面上的充電機良莠不齊,選擇充電機時一定不能貪圖便宜,以免因小失大。


E、電池充不滿,跑不出里程。遇到這樣的投訴大家不要驚慌,此時需要認真分析客戶反饋的信息,然后與車廠售后人員進行排查。這類問題產生的原因比較多,分析起來有一定難度,其與車身底盤、電機、控制器、充電機、電池、路況、開車習慣等都有關。針對電池與充電機我與大家分享一下,據我了解類似投訴大多是因為用戶或經銷商不了解車輛參數的原因,只有少數是電池、充電機的原因。下面以某車廠一款系統是 60V/100AH 電池組的車輛為例,在同樣的路況、同樣的車輛負荷、電池放電電流都是 42A 條件下,分析環境溫度對里程的影響(如下表),大家可以看出環境溫度對里程影響非常之大。這里面的數據是相對的,不是絕對的。


汽車充電機的安全問題及使用與維護(第1頁) -  1591958064441949.jpg


這里特別說明一下,電池組使用一段時間后會出現不均衡現象,如果不進行均衡維護,容易導致電池容量快速下降。建議車廠能在《微型電動車保養手冊》中對電池組的維護有詳細的說明,以后的分享中希望電池廠家能更好的與大家分享電池的相關知識。聽說麗馳電動車以后就準備增加電池檢測裝置,一旦出現電池不均衡現象就會及時通知客戶進行維護,這樣小的投入我感覺對電動車是非常有必要的,可謂“小投入大回報”。


2020-06-12來源: EEWORLD

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