小功率直流慢充安全問題分析

      2019-09-23 10:06:51 來源:汽車電子設計
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      這是一篇投稿,是有關目前小功率直流慢充的反面意見,主要代表目前現有車載充電機和很多外資的車企的一些看法,對于未來要把車載充電機從車上拿到,是面臨很多的問題。我個人判斷,每個決策者都需要做仔細地考慮,如何采取更好的辦法來平衡電動汽車迫切的成本下降壓力和擴大市場接受度的問題。小功率直流慢充,和車載充電機的“下車”并不是絕對的事情,但是對于未來11kW、22kW這樣的大家伙,我們是需要仔細權衡的。


      備注:小功率直流慢充在日本Prius的版本上就存在,到本田的純電,這目前看來是一種盡可能壓榨充電設施潛力的補充的充電手段,我們看問題如果能相對包容一些就好了。從長遠的10年來看,這種技術將在一定的范圍內,一定的車型上面運用,但是對于充電設施端,便攜式的10kW甚至20kW充電機其實有一定的隱患的,目前在淘寶上還有售后端面向物流車還有一些2B的車輛是很受歡迎的。百家爭鳴吧,大家都可以把聲音講出來

       

      我們來聽一下反面的聲音: 


      近期關于新能源汽車充電上車、下車的話題紛紛擾擾,下車后小功率直流慢充真的安全么?作為一個行業從業者,針對這一問題筆者進行了梳理:


      首先車載充電機從車上到車下,充電產品的使用環境發生了很大變化:


      1、共用直流充電口,小功率直流慢充充電線纜相對直流快充線纜線徑會小很多;


      3、IP67的防護等級變為IP6K9K甚至更高防護等級;


      4、無固定安裝,跌落、振動等級要求更高;


      5、整車優良的水冷環境變為風冷;


      6、小功率的充電產品也必須是一車一配,無法真正共享。


      而這些使用環境變化都是與安全性問題直接相關聯的,詳細的情況見下。


      1、  供電電源問題。
      對于7kw小功率直流充電機,這個問題實際說的是交流插座、插頭的規格問題。針對供電插座,32A的電流,家庭用戶一般沒有這個規格插座,需要專線專門安裝,相對而言應用并不方便。針對小功率直流充電機交流插頭,7KW對應輸入端是32A大電流充電,考慮到因種種原因導致充電插頭起火燃燒或者帶電拔插等安全因素,是否也需要像交流慢充,在充電口增加溫度檢測功能和電子鎖功能呢?若是要增加這些功能,可以想象插座這端肯定是無法增加,那就只有增加到插頭這端,也就意味著這個交流插頭是需要單獨定制的,想想這個插頭體積會有多大?同時直流慢充充電機還需要增加溫度傳感器和電子鎖的檢測控制電路,控制、采集信號線束會拉的很長,干擾問題也會隨之而來;


      2、  供電接地問題。
      接地是一個老大難技術問題,就連一家專門的轉轂實驗室的外墻插座都會漏接地(只保證了實驗室內部是可靠接地),那對于家庭用戶的接入網接地更是不堪設想,撬開墻上插座十個有九個是沒有地線的。一旦接地不良,充電漏電,人身安全受到威脅,再者影響低壓地,攪亂整車低壓網絡,控制系統異常,這樣充電時的各種不明隱患就此埋下;


      3、  線纜承載問題。
      由于車端接插件要兼容直流快充和直流慢充兩種設計,相關保護均需按大電流設計保護。當采用小功率直流慢充方式工作時,因種種原因小功率直流慢充充電機輸出端部分與充電電纜槍頭之間若發生短路或者微短路故障,目前的熔絲保護機制是不足以考慮短路保護的。
      可能會有人提出可以在充電槍頭加保險的方案,那這個保險要不要可更換呢?若不可更換,保險熔斷則需再買一條充電線纜組件更換(需專業人員維修),更換的機率和維修成本未免太高!若可更換,如何保證開蓋更換保險的人員安全(不帶電操作)?若是開蓋加互鎖,又怎么檢測呢?…想想可怕。另外一個問題,帶保險的槍頭跌落,保險會不會破損或者松動呢?


      4、  振動、跌落問題。
      小功率直流慢充樁因隨車配不免產品會跌落車外,要知道這是不帶包裝跌落哦!不是我們常說的運輸過程跌落,這樣對充電產品的振動跌落要求會更高,更高要求意味著高成本;再就是這個充電產品隨車帶,但是沒有固定安裝,就好比振動實驗時不固定在振動臺上一樣,充電產品跳舞,不知道會發生什么后果;


      5、  IP防護問題。
      充電產品由車上轉移到地上,因條件所限,不可避免的會在雨天室外充電,甚至會碰上短時暴雨積水情況,那對于在地上的小功率直流慢充泡水都是有可能的,此時的IP防護尤為重要,IP6K9K可能都無法滿足了。


      6、  散熱問題。
      對于7Kw的直流慢充一般是風冷,風冷不僅結構尺寸大而且還需要用到風扇,風扇是個易損件,長期使用需要更換,風扇這個組件目前承諾可做到的防護等級為IP55,IP67當前供應商是不承諾的且非常貴,可以說是防護等級拉低了成本還上去了;另外風冷產品相對熱均衡較水冷差,在使用環境相對封閉、空氣不對流時,充電機會出現降額工作或者關機現象,也會加長充電時間或者是無法可靠充電的問題;


      我們要精耕于當前國家和政府花大力氣鋪建的充電設施安全問題得到解決并且推出強有力的監管舉措,而不是推出新一套充電方案的網絡鋪設,既浪費人力、物力、財力及資源,且同樣的問題依然存在而得不到解決。有的人認為充電產品轉移到地上了,產品級別可以是工業級了或者說是可以按消費類電子來處理,這樣成本是低了,真的是這樣嗎?后續會一一進行闡述。

       
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      作者簡介
      朱玉龍
      朱玉龍

      我是一個汽車行業的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業。我學的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現在在做子系統和產品方面的工作。汽車產業雖然已經被人視為夕陽產業,不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。

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