引言
随着电动汽车的普及,充电桩作为电动汽车的重要配套设施,其安全问题日益受到关注。充电桩的漏电保护功能是保障用户和设备安全的关键环节。然而,在实际应用中,充电桩漏电保护误动作的问题时有发生,尤其是在特定车辆充电时出现异常,给用户带来了极大的困扰。
本文基于我司同事在技术支持过程中遇到,某款汽车客户的充电桩充电异常,车辆配套随车充电枪(IC-CPD)和公用充电桩可以完成充电问题。通过现场技术支持与实验室测试,我们系统分析了该问题的现象和原因。通过深入分析漏电流产生的原因,可以为未来的充电桩研发提供更加可靠的技术支持。
问题描述与初步分析
问题现象
客户在充电桩研发测试中,在对一辆汽车充电一段时间后漏电流报错,整桩停止充电。客户使用车辆配套随车充电枪(IC-CPD)和园区内的公用充电桩可以完成充电。在使用“问题”充电桩对其他多款车辆充电时候,未出现任何异常,更换充电桩后现象一致。客户怀疑传感器与该款车辆不匹配,将问题充电桩寄给我们进行分析。
客户问题点
充电桩测试
常温测试
使用我司B型漏电测试设备,对客户整桩进行常温测试负载测试、高温负载测试。结果充电桩无异常。
(常温 测试结果正常)
(常温 测试结果正常)
测试结果分析
1、整桩常温测试正常,带负载测试正常,并且经过老化带载老化,没有异常现象,排除RCD异常可能。
2、高温测试正常,没有异常现象,排除整桩温度异常引起RCD阈值偏移的可能。
现场实测
经过对整桩的测试,排除了充电桩和RCD的问题,但这个问题没有找到原因,客户仍然有疑问和担心,本着为客户服务的理念,也为了找到这个困扰我们许久问题的真正原因,我司派出FAE工程师和销售经理一同前往客户端,协助客户解决这个问题。
测试环境
抵达现场后,在客户端现场见到了这辆“问题”车,是一辆2021年的微型车。为了复现和侦测出问题,团队立即进行现场分析:
在客户充电桩的L、N输出线,安装上我司自制的漏电流测试工具,再连接到客户的示波器,将充电桩的漏电流转换成电压信号,使用示波器检测。
00:00:00
连接上电,充电电流32A,充电波形平稳。
00:10:00
开始充电,充电电流32A,充电波形平稳,展开后能较清晰的看到漏电波形。
00:30:00
持续充电约半小时后,漏电流传感器报漏电,充电桩脱扣保护。充电波形完全畸变,出现大量高频脉冲干扰信号,高频脉冲干扰信号间距约20ms,周期与工频相同。
测试结果分析与交流
1、整个充电过程可见,在最初的时候漏电流波形是较小的交流,后续随着时间,漏电流不断增大,而且波形畸变,最后出现大量的高频脉冲干扰信号,可以确定是这辆汽车本身存在漏电流导致充电桩报错,而不是RCD与车辆不匹配。
2、通过示波器图片显示,高频脉冲干扰信号成正反交换,同方向高频脉冲干扰信号间距20mS,高频脉冲干扰信号间距10mS。整个波形,单边看与A90°波类似,整体看像是交流正弦的变形。
3、与客户进一步沟通后确认,随车充电枪(IC-CPD)和园区内的公用充电桩都是约3.5KW的,最大充电电流约在16A,只有客户充电桩的一半。在这一条件下OBC(On-Board Charger 车载充电机)的漏电流较小,没有触发RCD的漏电流报错。
结论与建议
1、经过排查和测试验证,确认没有RCD与车辆不匹配的现象,这与其工作原理是相符合的。最终证明“问题”充电桩没有问题,“问题”车辆确实有漏电问题。
2、用户在使用车辆时,如果出现全功率充电报错,而使用随车充电枪(IC-CPD)、小功率公用充电桩能够充电的时候,要引起注意。这个时候OBC已经有一些问题了,应该尽快前往4S店进行维修确认。
3、该2021款车型在原先充电桩充电漏电保护过程中,参考的应是GB/T 18487的2015款标准。而新发布的充电桩国标已升级漏电流保护要求并且将在2026年8月强制执行。未来充电桩作为日常生活必不可缺的要素,对于漏电的保护要求会越来越严。
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