超迅李志刚！构建电动汽车灵活充电系统

尊敬的各位领导、专家同胞们，大家下午好！非常感谢您给我们这个机会做这份报告。

我报告的主题是构建安全高效的电动汽车柔性充电系统。

背景大家都说了很多了，我就不赘述了。

根据目前我们遇到的电动汽车故障类型，我们将其分为四类。

第一类是电动汽车本身引起的，如汽车电池自燃、内部故障、内部电路短路、BMS等部件损坏等。

第二类是电动汽车充电设施故障，如转充、电池过充、充电设备故障、配电设备故障等。

第三类是人为因素造成的故障，如碰撞、接线错误或强行充电等。

第四类是环境因素造成的故障，如进水、漏电、雷击等。

造成这些事故的主要原因可能有以下几个方面：一是标准需要进一步完善，已制定的标准需要宣传和执行，比如目前紧缺的电池管理标准，以及新旧标准的兼容等。

旧的接口和消防标准。

第二方面是产品质量问题，涉及BMS、充电设备、充电接口、线缆等。

第三方面是工程建设问题，包括充电站的选址、整个充电站的防雷接地、各种防碰撞措施等。

。

四是监测保护功能不完善。

例如，现在很多充电站只监控充电，但不监控配电。

有的车站甚至因变压器过载而出现变压器故障。

第五方面是现场管理人员的培训和规范管理。

一般来说，电动汽车充电安全是一个比较复杂的系统工程，涉及标准、产品质量、监测、保护、管理等各个方面。

这需要各方的合作。

只有整个行业才意识到充电安全的重要性。

只有从注重功能和成本转变为注重安全性和可靠性，才能真正提高电动汽车充电的安全性。

接下来我就来说说关于充电安全的几个误区。

刚才有客人也提到了。

我说的可能不完全正确。

欢迎指正。

首先，很多人还是认为飞线充电方式比较简单方便，所以采用飞线方式充电。

电动自行车发展初期，存在很多安全隐患。

使用飞线充电时，一般使用普通家用插座。

缺乏必要的保护和监控，如欠压保护、短路和过载保护、漏电保护、过温保护等，安全风险较大，不建议使用。

其次，电动汽车过度充电时，基本上是充电设备出现问题。

刘主任刚才说的也与电动汽车充电过程中，BMS是总指挥，无论什么情况有关。

、BMS是断开主电路的最终保障，所以无论什么情况，BMS在电动汽车充电过程中都极其关键。

另外，对于充电设备来说，可以根据自身收集的一些信息来做一些辅助的主动保护，保证在BMS出现问题的时候也能起到一定的保护作用。

我认为在安全方面，需要明确双方的责任。

第三，国内现在有一种观点认为，电池管理系统的功能均衡非常重要。

事实上，平衡电路注重提高整个动力电池组的电压一致性，但无法改善单体电芯的不一致性，也无法修复电池本身的开裂问题。

其对电池充电安全性的影响也极其有限。

我们遇到过一些情况，当有些电池表现良好时，可以安装平衡电路，或者只安装无源平衡电路，运行效果更好。

而且，平衡电路有时会掩盖电池本身特性的一些不一致。

所以从这个角度来说，在提高电池安全性方面，应该从电池本身来提高安全性，而不是通过一些外部的辅助功能。

接下来介绍一下我们的矩阵式柔性充电桩解决方案。

什么是柔性充电桩？是将整个充电站内的全部或部分智能充电模块与全站智能监控系统结合起来，利用计算机控制技术对智能充电模块进行集中控制和管理，动态分配给电动汽车充电。

提供电能。

根据下图（ppt），您可以看到，在传统的充电器中，一个终端有一组模块，可以为一到两辆车充电。

该机型存在的问题是整个充电功率基本固定。

对于不同的车型，会出现动力固化、动力不能很好适应汽车需求的情况。

右图（ppt）中，我们将整个车站的充电模块集成为一个集中的充电模块堆叠。

充电模块变成了集中控制，它们之间的电力完全共享。

同时，模块栈下方安装了智能调度模块，对所有模块进行统一调度，根据车辆的需求实现按需分配。

这是我们充电桩的几种标准形式。

第一种是标准型，即微模块型，放置在室内。

三是户外式、集装箱式，三是分散式。

同时，为了配合充电桩，我们在每个车位的一侧安装了智能充电终端。

另外我们整个站可以配备集中控制终端来控制整个站的运行。

由于所有模块均采用共享技术，该充电桩具有几个显着特点。

首先是它具有广泛的兼容性，可以实现策略的兼容，也就是说根据实际的需要。

来分配策略。

其次，这种方式会更加高效，因为在整个充电过程中，整个充电机的负载率可以控制在一个比较好的负载率范围内，所以整个充电系统的效率会比较高。

高的。

同时，由于模块是共享的，因此可以在不同场景下退出模块并转移到其他终端。

因此，整个设备的利用率是比较高的。

第三，能够适应未来更高功率充电的需要，避免未来重复投资。

第四，由于充电桩集成在一起进行集中控制，可以形成更好的运行环境。

这样一来，充电模块的寿命其实是可以大大提高的。

今天我们主要讲的是充电设备的安全问题。

我们在充电桩上实行了非常完善的分级保护机制。

根据标准分为三个等级。

第一级是人身安全级故障，包括整个系统使用交流和直流隔离。

以及绝缘故障保护、漏电保护、急停故障保护、PE断线故障保护、烟雾探测、电子锁等保护。

由于充电站内所有设备的保护都是建立在外壳有效接地的基础上的，一旦PE线断了，这块保护就失去了意义，所以PE线保护还是很关键的。

二是设备安全级别故障，包括输入过欠压保护、缺相保护、短路、过载、过温、输出过压保护、输出过流保护、电池组过压保护、单节电池过压、单节电池过温保护，电池组过流保护，接触器粘连保护，现在充电柜需要重新接线。

一旦接反，就会直接损坏电动车内部的保险，所以这种保护也是非常有必要的。

的。

第三，存在一些报警级别的故障，包括绝缘劣化和模块故障。

其次，改善关键设备的运行环境可以显着降低设备的故障率。

从这张表（ppt）中可以看出，随着温度的升高，电容器和电子元件的故障率明显增加。

经过我们的实际测量，采用该充电桩技术并增加隔离散热风道后，整个运行环境可以使一体机内部温度降低5度，可以显着延长一体机的使用寿命。

第三，功能齐全的绝缘监测电路。

无论是电动汽车还是充电器，电动汽车目前大量采用注入低频信号的绝缘监测方式。

大多数充电设备采用的平衡桥检测方式无法检测正负平衡。

接地故障。

由于电线的老化，电线的绝缘性能均匀下降。

这种情况下，如果没有平衡接地检测，就会存在一定的安全隐患。

四是收费策略灵活多样。

充电桩最初的应用领域是针对社会上不同充电功率需求的汽车。

事实上，后来这方面应用到公交车站后，公交车站的反馈效果特别好。

是的，应用于公交车站时，可以实现夜谷时段，所有电量均分，用小电量给车辆充电，站内所有车辆同时充电，夜间无需移动车辆。

的。

白天需要高功率来补充电量。

因此，夜间可以以很低的功率同时为多个终端充电，白天可以以最大电流对多个终端进行快速充电，特别适合公交车站的要求。

而且，由于夜间无需移动汽车，也避免了夜间光纤不良、车辆在移动过程中发生碰撞等问题。

而且夜间充电功率比较小，出现安全问题的概率就大很多。

五是对全站进行全面监控，完善收费记录。

综合监控包括配电、充电以及整个环境的监控。

同时，充电过程中的所有充电过程曲线，包括所需的电压、电流和实际充电电压、电流和SOC变化曲线都可以完整记录在充电监控器中，事后可以进行清晰的故障分析。