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浅聊电动汽车充电桩绝缘智能化自检装置

安科瑞电子商务(上海)有限公司

2024/9/18 9:05:31>> 进入商铺

 

张继冬

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要: 随着电动汽车的快速发展,充电桩的需求也日益增长。然而,充电桩的安全问题一直备受关注,其中绝缘问题是影响充电桩安全的重要因素之一。本文旨在设计一种电动汽车充电桩绝缘智能化自检装置,通过对充电桩绝缘状态的实时监测和智能化自检,提高充电桩的安全性和可靠性。首先介绍了电动汽车充电桩绝缘问题的重要性,然后详细阐述了绝缘智能化自检装置的设计原理、硬件组成和软件实现,最后对该装置的应用效果进行了分析和展望。

一、引言
随着全球对环境保护的重视和能源危机的加剧,电动汽车作为一种绿色、环保的交通工具,得到了越来越广泛的应用。而充电桩作为电动汽车的重要配套设施,其数量也在迅速增长。然而,充电桩的安全问题一直是制约电动汽车发展的重要因素之一。其中,绝缘问题是充电桩安全的关键问题之一,如果充电桩的绝缘性能不好,可能会导致电击、火灾等严重安全事故。因此,设计一种电动汽车充电桩绝缘智能化自检装置,对提高充电桩的安全性和可靠性具有重要意义。
二、电动汽车充电桩绝缘问题的重要性
(一)电击风险
如果充电桩的绝缘性能不好,可能会导致充电桩外壳带电,当人接触到带电的外壳时,就会发生电击事故。电击事故不仅会对人的生命安全造成威胁,还会对电动汽车的使用者造成心理上的恐惧,影响电动汽车的推广和应用。
(二)火灾风险
如果充电桩的绝缘性能不好,可能会导致充电桩内部的电气元件发生短路、过载等故障,从而引发火灾事故。火灾事故不仅会对人的生命安全和财产造成严重损失,还会对社会的稳定和安全造成不良影响。
(三)影响电动汽车的性能和寿命
如果充电桩的绝缘性能不好,可能会导致充电桩输出的电压和电流不稳定,从而影响电动汽车的充电效果和性能。长期使用绝缘性能不好的充电桩充电,还可能会缩短电动汽车电池的寿命。
三、绝缘智能化自检装置的设计原理
(一)绝缘电阻检测原理
绝缘电阻是衡量充电桩绝缘性能的重要指标之一。本装置采用兆欧表法来检测充电桩的绝缘电阻。兆欧表法是通过在充电桩的绝缘部分施加一定的直流电压,然后测量流过绝缘部分的泄漏电流,从而计算出绝缘电阻的大小。
(二)接地电阻检测原理
接地电阻是衡量充电桩接地性能的重要指标之一。本装置采用四线法来检测充电桩的接地电阻。四线法是通过在充电桩的接地部分施加一定的交流电流,然后测量接地部分的电压降,从而计算出接地电阻的大小。
(三)智能化自检原理
本装置采用微处理器作为核心控制器,通过对绝缘电阻和接地电阻的实时监测和分析,实现对充电桩绝缘状态的智能化自检。当绝缘电阻或接地电阻低于设定的阈值时,装置会自动发出报警信号,并采取相应的保护措施,如切断电源等,以确保充电桩的安全运行。

四、安科瑞充电桩收费运营云平台系统选型方案

(一)概述

AcrelCloud-9000安科瑞充电柱收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的电动电动自行车充电站以及各个充电整法行不间断地数据采集和监控,实时监控充电桩运行状态,进行充电服务、支付管理,交易结算,资要管理、电能管理,明细查询等。同时对充电机过温保护、漏电、充电机输入/输出过压,欠压,绝缘低各类故障进行预警;充电桩支持以太网、4G或WIFI等方式接入互联网,用户通过微信、支付宝,云闪付扫码充电。

(二)应用场所

适用于民用建筑、一般工业建筑、居住小区、实业单位、商业综合体、学校、园区等充电桩模式的充电基础设施设计。

(三)系统结构

浅聊电动汽车充电桩绝缘智能化自检装置

系统分为四层:

(1)即数据采集层、网络传输层、数据层和客户端层。

(2)数据采集层:包括电瓶车智能充电桩通讯协议为标准modbus-rtu。电瓶车智能充电桩用于采集充电回路的电力参数,并进行电能计量和保护。

(3)网络传输层:通过4G网络将数据上传至搭建好的数据库服务器。

(4)数据层:包含应用服务器和数据服务器,应用服务器部署数据采集服务、WEB网站,数据服务器部署实时数据库、历史数据库、基础数据库。

(5)应客户端层:系统管理员可在浏览器中访问电瓶车充电桩收费平台。终端充电用户通过刷卡扫码的方式启动充电。

小区充电平台功能主要涵盖充电设施智能化大屏、实时监控、交易管理、故障管理、统计分析、基础数据管理等功能,同时为运维人员提供运维APP,充电用户提供充电小程序。

(四)安科瑞充电桩云平台系统功能

(1)智能化大屏

智能化大屏展示站点分布情况,对设备状态、设备使用率、充电次数、充电时长、充电金额、充电度数、充电桩故障等进行统计显示,同时可查看每个站点的站点信息、充电桩列表、充电记录、收益、能耗、故障记录等。统一管理小区充电桩,查看设备使用率,合理分配资源。

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(2)实时监控

实时监视充电设施运行状况,主要包括充电桩运行状态、回路状态、充电过程中的充电电量、充电电压电流,充电桩告警信息等。

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(3)交易管理

平台管理人员可管理充电用户账户,对其进行账户进行充值、退款、冻结、注销等操作,可查看小区用户每日的充电交易详细信息。

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(4)故障管理

设备自动上报故障信息,平台管理人员可通过平台查看故障信息并进行派发处理,同时运维人员可通过运维APP收取故障推送,运维人员在运维工作完成后将结果上报。充电用户也可通过充电小程序反馈现场问题。

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(5)统计分析

通过系统平台,从充电站点、充电设施、、充电时间、充电方式等不同角度,查询充电交易统计信息、能耗统计信息等。

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(6)基础数据管理

在系统平台建立运营商户,运营商可建立和管理其运营所需站点和充电设施,维护充电设施信息、价格策略、折扣、优惠活动,同时可管理在线卡用户充值、冻结和解绑。

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(7)运维APP

面向运维人员使用,可以对站点和充电桩进行管理、能够进行故障闭环处理、查询流量卡使用情况、查询充电\充值情况,进行远程参数设置,同时可接收故障推送

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(8)充电小程序

面向充电用户使用,可查看附近空闲设备,主要包含扫码充电、账户充值,充电卡绑定、交易查询、故障申诉等功能。

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(五)系统硬件配置

 

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五、结束语

由上述内容可以得知,在对电动汽车的充电桩进行使用时,需要提前进行绝缘检测,以保证其应用的安全性。这便要求将绝缘检测装置控制模块融入到充电桩内,然后再进行充电操作,只有切实保证绝缘性能后,方可进入充电阶段,这样能够有效降低因充电桩质量问题而导致的电动汽车受损,或对操作人员人身安全所造成的威胁。

参考文献:

[1] 赵阳,殷玉朋,陈霞,单率,朱雅雯.电动汽车充电桩绝缘智能化自检装置的设计与应用

[2] 刘芳.企业档案管理中信息技术应用搞研究

[3] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版

作者介绍:

张继冬,男,安科瑞电气股份有限公司

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