新能源汽車是社會發(fā)展的大勢所趨,在國家政策的鼓勵下,電動汽車的發(fā)展非常火爆。但是有三大瓶頸制約其推廣應(yīng)用:續(xù)航里程短、充電時間長、充電服務(wù)不盡如人意。這三大瓶頸,第一項關(guān)乎電動汽車的“內(nèi)功”,其余兩項則關(guān)乎電動汽車的“外功”?!皟?nèi)功”需要提升汽車電池的能量密度和安全性;“外功”需要改善電動汽車的配套服務(wù)體系,重點在充電樁。普及電動汽車的充電樁并優(yōu)化其各項性能,從而大幅縮短充電時長,改善充電樁的使用體驗,提高便利性,這是推動電動汽車發(fā)展的重要途徑。
充電樁的發(fā)展現(xiàn)狀和問題
充電樁的功能類似于加油站里面的加油機,可以根據(jù)不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。充電樁的輸入端與交流電網(wǎng)直接連接,輸出端都裝有充電插頭用于為電動汽車充電。
中國電動汽車充電樁可分為兩種類型:交流充電樁和直流充電樁。
充電樁工作示意圖
交流充電樁
由控制器引導(dǎo)電路、漏電保護電路、過流過壓保護電路、繼電器(接觸器)和防雷模塊等組成。
容量分類:16A 220V /32A 220V /63A 380V
直流充電樁
通過內(nèi)部AC-DC充電模塊,將交流電轉(zhuǎn)換成直流,給電動汽車內(nèi)的動力電池進行充電。
功率等級:單槍30KW / 60KW
雙槍120KW (60KW + 60KW)
輸出電壓等級:200-450VDC 乘用車 /300-750VDC 商用車 /200-750VDC 通用型。
中國政府正在大力支持電動汽車充電設(shè)施的發(fā)展。市場需求和基礎(chǔ)設(shè)施飛速發(fā)展的同時,整個充電樁行業(yè)面臨的問題也不容小覷:
1.利用率低:全國公共充電樁利用率不到10%。國網(wǎng)公司目前利用率只有5.3%,高速公路充電樁利用率更是不到1%。
2.充電設(shè)備(模塊)故障率高:目前已裝機充電設(shè)備(模塊)最長不超過三年(遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于招標(biāo)要求的10-15年),高溫、高濕度、高鹽環(huán)境下的模塊故障率更高。此外維護不及時,整體設(shè)備壽命短。
3.充電體驗差、普遍反映充電難:
私人充電樁安裝率低,實現(xiàn)共享困難。高速公路、偏遠(yuǎn)地區(qū)利用率更低,運維成本較高。城市公共充電站直流快充樁偏少(總占比28%),服務(wù)效率低。
解決這些實際問題,從技術(shù)層面上提升充電樁和充電設(shè)備的性能至關(guān)重要。
如何檢測充電樁的性能
交流充電樁綜合性能檢測的測試解決方案:
直流充電樁綜合性能檢測的測試解決方案:
橫河的充電樁檢測“組合拳”
橫河功率分析儀(WT1800E):
最多支持6相AC/DC 電流(0-50Arms)、電壓(0-1000Vrms)直接輸入,配合高精度電流傳感器可以測量最大2000A的電流測量。
可以同時兩個三相或六個單相充電樁或模塊的輸入輸出電流電壓(有效值/峰值)、功率、功率因素、諧波、效率、充電能耗等電力參數(shù)。
橫河高速波形記錄儀DL850EV/DL350:
可以支持最多32通道電流電壓波形(支持通道間隔離輸入)或者128ch溫度信號測量和長時間記錄。
配置CAN總線監(jiān)控模塊,可以解析CAN/CAN FD總線,將充電樁和BMS的電流/電壓/溫度/充電量等物理數(shù)據(jù)信息顯示為模擬波形后,再與后臺監(jiān)控數(shù)據(jù)作比較。
數(shù)據(jù)采集設(shè)備GP/GM:
支持最多450ch的溫度點測量和記錄,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和集中式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
混合數(shù)字示波器DLM3000/DLM4000:
主要用于輸入電壓電流波形測量和分析,輸出直流紋波測量,以及充電兼容性測試等。