1. Заземлення зарядних паль
Станції зарядки електромобілів поділяються на два типи:Зарядні палі змінного струмуі зарядні батареї постійного струму. Зарядні батареї змінного струму забезпечують змінний струм напругою 220 В, який бортовий зарядний пристрій перетворює на високовольтний постійний струм для заряджання акумуляторної батареї.Зарядні палі постійного струмузабезпечують трифазний змінний струм напругою 380 В, який безпосередньо заряджає акумулятор через порт швидкої зарядки, не використовуючи вбудований зарядний пристрій. Національний стандарт GB/T20234.1 чітко визначає вимоги до інтерфейсів транспортних засобів та інтерфейсів живлення.Зарядні пристрої для електромобілів змінного струмувикористовувати національний стандартний семиконтактний інтерфейс,Зарядні пристрої постійного струмуВикористовуйте дев'ятиконтактний інтерфейс національного стандарту. Контакти PE двох зарядних інтерфейсів, розташованих з боку транспортного засобу, є заземлювальними клемами (див. Рисунок 1). Функція заземлювального дроту PE полягає в надійному заземленні корпусу електромобіля через змінний струм.станція зарядки електромобілівЗгідно з національним стандартом GB/T 18487.1, заземлювальний провід PE обладнання для живлення має бути підключений до заземлення кузова електромобіля (контакт PE на рисунку 1) для нормального функціонування режиму заряджання електромобіля.
Рисунок 1. Контакт PE інтерфейсу заряджання з боку транспортного засобу
Використовуючи метод заряджання, де змінний струмстанція зарядки електромобіліввикористовує двосторонній штекерний роз'єм автомобіля для підключення дозарядний порт електромобіляЯк приклад, проаналізовано схему керування цією системою заряджання, а її принципова схема показана на рисунку 2.
Коли обладнання живлення налаштоване на зарядку, якщо воно бездоганне, напруга в точці виявлення 1 повинна становити 12 В.
Коли оператор тримає зарядний пістолет і натискає механічний замок, S3 замикається, але інтерфейс транспортного засобу не повністю підключений, напруга в точці виявлення 1 становить 9 В.
Колизарядний пістолетповністю підключений до зарядного порту автомобіля, S2 замикається. У цей час напруга в точці виявлення 1 швидко падає. Блок живлення підтверджує сигнал через з'єднання CC та виявляє струм, який може витримувати зарядний кабель, перемикаючи перемикач S1 з боку 12 В на кінець ШІМ.
Коли напруга в точці виявлення 1 падає до 6 В, перемикачі K1 та K2 обладнання джерела живлення близькі до вихідного струму, таким чином замикаючи ланцюг живлення. Після того, як електромобіль та обладнання джерела живлення встановлюють електричне з'єднання, пристрій керування транспортним засобом визначає максимальну потужність обладнання джерела живлення, оцінюючи шпаруватість ШІМ-сигналу в точці виявлення 2. Наприклад, для зарядного пристрою 16 А шпаруватість становить 73,4%, тому напруга на кінці CP коливається між 6 В та -12 В, тоді як напруга на кінці CC… Напруга на клемах падає з 4,9 В (підключений стан) до 1,4 В (стан зарядки).
Як тільки блок керування автомобілем визначить, що зарядний роз'єм повністю підключений (тобто S3 та S2 замкнуті), та завершить налаштування максимально допустимого вхідного струму бортового зарядного пристрою (S1 перемикається на клему ШІМ, K1 та K2 замкнуті), бортовий зарядний пристрій починає заряджання електромобіля.
Під час цього процесу, якщо провід заземлення PE відключено, напруга в точці виявлення не зміниться, коло живлення не буде проведено, і електричне з'єднання між електромобілем та обладнанням живлення не буде встановлено. У цьому випадку бортовий зарядний пристрій буде у вимкненому стані.
2. Випробування відключення заземлення системи заряджання
Якщо заземленняСистема заряджання змінного струму зарядної батареїУ разі несправностей обладнання живлення може витікати струм, що може призвести до ураження електричним струмом та травм. Тому тестування та огляд зарядних паль є важливим. Згідно зі стандартами, такими як GB/T20324, GB/T 18487 та NB/T 33008, тестування зарядних паль змінного струму включає переважно загальні огляди, випробування перемикання ланцюгів під навантаженням та випробування на аномалії з'єднань. На прикладі BAIC EV200 вплив аномального заземлення PE на стан заряджання системи заряджання спостерігається шляхом тестування змін вхідного та вихідного струму бортового зарядного пристрою.
У системі, зображеній на рисунку 3, клеми CC та CP з лівого боку вбудованого зарядного пристрою є лініями сигналу керування зарядкою; PE – це провід заземлення; а L та N – це вхідні клеми 220 В змінного струму.
Клеми праворуч на схемі бортового зарядного пристрою – це клеми низьковольтного зв'язку. Їхня основна функція полягає в тому, щоб повертати сигнал бортового зарядного пристрою на лінію підтвердження підключення VCU, активувати лінію сигналу пробудження заряджання для відображення стану підключення на панелі приладів, а також для того, щоб зарядний пристрій пробуджував VCU та BMS. Потім VCU пробуджує панель приладів для відображення стану заряджання. Позитивне та негативне головні реле всередині акумуляторної батареї керуються BMS для замикання за командами від VCU, завершуючи процес заряджання акумуляторної батареї. Клема внизу бортового зарядного пристрою на рисунку 3, підключена до високовольтного блоку керування, є вихідною клемою постійного струму високої напруги.
Під час випробування на заземлення PE використовувалися два струмові кліщі для одночасного вимірювання вхідного та вихідного струмів. Розмикання ланцюга PE було встановлено за допомогою саморобного джерела живлення змінного струму. Коли лінія PE була нормально заземлена, заземлювальний вимикач був увімкнений. Коли струмові кліщі були прикладені до лінії L (або N), виміряний вхідний змінний струм бортового зарядного пристрою становив приблизно 16 А. Коли інші струмові кліщі були прикладені до вихідної клеми постійного струму бортового зарядного пристрою, виміряний струм становив приблизно 9 А.
Коли провід заземлення PE був відключений, а вимикач заземлення був вимкнений, виміряний вхідний змінний струм бортового зарядного пристрою становив 0 А, а вихідний струм постійного струму також становив 0 А. Після повторного проведення тесту на розімкнення ланцюга обидва струми миттєво повернулися до 0 А. Цей тест на розімкнення ланцюга на клемі PE демонструє, що коли провід заземлення PE відключений, на вхідних та вихідних клемах бортового зарядного пристрою немає струму, тобто бортовий зарядний пристрій не працює і, отже, не подає високовольтну електроенергію на високовольтний блок керування, що запобігає зарядженню акумуляторної батареї.
Заземлення для зарядних станцій змінного струму є важливим. Без заземлення зарядні станції можуть спричинити небезпеку ураження електричним струмом. Через захист від самовимкнення зарядного кола неможливо встановити з’єднання між електромобілем та обладнанням живлення, і бортовий зарядний пристрій не працюватиме.
—КІНЕЦЬ—
Час публікації: 02 грудня 2025 р.
