淺聊電動汽車充電樁絕緣智能化自檢裝置

瀏覽次數(shù)：269更新時間：2024-09-18

張繼冬

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：隨著電動汽車的快速發(fā)展，充電樁的需求也日益增長。然而，充電樁的安全問題一直備受關注，其中絕緣問題是影響充電樁安全的重要因素之一。本文旨在設計一種電動汽車充電樁絕緣智能化自檢裝置，通過對充電樁絕緣狀態(tài)的實時監(jiān)測和智能化自檢，提高充電樁的安全性和可靠性。首先介紹了電動汽車充電樁絕緣問題的重要性，然后詳細闡述了絕緣智能化自檢裝置的設計原理、硬件組成和軟件實現(xiàn)，最后對該裝置的應用效果進行了分析和展望。

一、引言

隨著全球對環(huán)境保護的重視和能源危機的加劇，電動汽車作為一種綠色、環(huán)保的交通工具，得到了越來越廣泛的應用。而充電樁作為電動汽車的重要配套設施，其數(shù)量也在迅速增長。然而，充電樁的安全問題一直是制約電動汽車發(fā)展的重要因素之一。其中，絕緣問題是充電樁安全的關鍵問題之一，如果充電樁的絕緣性能不好，可能會導致電擊、火災等嚴重安全事故。因此，設計一種電動汽車充電樁絕緣智能化自檢裝置，對提高充電樁的安全性和可靠性具有重要意義。

二、電動汽車充電樁絕緣問題的重要性

（一）電擊風險
如果充電樁的絕緣性能不好，可能會導致充電樁外殼帶電，當人接觸到帶電的外殼時，就會發(fā)生電擊事故。電擊事故不僅會對人的生命安全造成威脅，還會對電動汽車的使用者造成心理上的恐懼，影響電動汽車的推廣和應用。

（二）火災風險
如果充電樁的絕緣性能不好，可能會導致充電樁內部的電氣元件發(fā)生短路、過載等故障，從而引發(fā)火災事故?；馂氖鹿什粌H會對人的生命安全和財產造成嚴重損失，還會對社會的穩(wěn)定和安全造成不良影響。

（三）影響電動汽車的性能和壽命
如果充電樁的絕緣性能不好，可能會導致充電樁輸出的電壓和電流不穩(wěn)定，從而影響電動汽車的充電效果和性能。長期使用絕緣性能不好的充電樁充電，還可能會縮短電動汽車電池的壽命。

三、絕緣智能化自檢裝置的設計原理

（一）絕緣電阻檢測原理
絕緣電阻是衡量充電樁絕緣性能的重要指標之一。本裝置采用兆歐表法來檢測充電樁的絕緣電阻。兆歐表法是通過在充電樁的絕緣部分施加一定的直流電壓，然后測量流過絕緣部分的泄漏電流，從而計算出絕緣電阻的大小。

（二）接地電阻檢測原理
接地電阻是衡量充電樁接地性能的重要指標之一。本裝置采用四線法來檢測充電樁的接地電阻。四線法是通過在充電樁的接地部分施加一定的交流電流，然后測量接地部分的電壓降，從而計算出接地電阻的大小。

（三）智能化自檢原理
本裝置采用微處理器作為核心控制器，通過對絕緣電阻和接地電阻的實時監(jiān)測和分析，實現(xiàn)對充電樁絕緣狀態(tài)的智能化自檢。當絕緣電阻或接地電阻低于設定的閾值時，裝置會自動發(fā)出報警信號，并采取相應的保護措施，如切斷電源等，以確保充電樁的安全運行。

四、安科瑞充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)選型方案

（一）概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術對接入系統(tǒng)的電動電動自行車充電站以及各個充電整法行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實時監(jiān)控充電樁運行狀態(tài)，進行充電服務、支付管理，交易結算，資要管理、電能管理，明細查詢等。同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓，欠壓，絕緣低各類故障進行預警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

（二）應用場所

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎設施設計。

（三）系統(tǒng)結構

淺聊電動汽車充電樁絕緣智能化自檢裝置

系統(tǒng)分為四層：

（1）即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡傳輸層、數(shù)據(jù)層和客戶端層。

（2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)議為標準modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù)，并進行電能計量和保護。

（3）網(wǎng)絡傳輸層：通過4G網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器。

（4）數(shù)據(jù)層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)服務器，應用服務器部署數(shù)據(jù)采集服務、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎數(shù)據(jù)庫。

（5）應客戶端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電。

小區(qū)充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實時監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計分析、基礎數(shù)據(jù)管理等功能，同時為運維人員提供運維APP，充電用戶提供充電小程序。

（四）安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能

（1）智能化大屏

智能化大屏展示站點分布情況，對設備狀態(tài)、設備使用率、充電次數(shù)、充電時長、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進行統(tǒng)計顯示，同時可查看每個站點的站點信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。

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