yulzhu

电子技术应用专栏作家——芝能汽车。紧跟技术创新,助力行业发展。

直流系统安全性设计与测试

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2012年的时候,海富兄在会议上介绍了直流充电(Combo)的一些考虑,拿英文讲嘛,肯定没人仔细去看。我这里引用来复述一下,上面的表格是对直流充电考虑;绿色的是直流充电系统国际标准已经界定的一些安全措施。当然你符合这些安全措施,是不是真的安全?

在NHTSA的实验的里面,对充电系统需要有个通盘的考虑,对各种各样可能发生的问题去考虑

高压系统:对于高压系统的一些问题,即使车辆做的很高,如果直流充电桩有各种问题,不受控整车需要有个正确的反应。

* DC Bus Short Test

* DC Bus Held High Test

* Overcharge Test

* Charge Connector HV Connection Disturbance

控制系统:整车的12V系统,甚至是连接的信号系统受到各种各样的干扰和问题。

* Ground Fault Test

* Chassis Ground Offset Test

* 12V System Under voltage Test

* 12V System Disturbance Test

* 12V System EMI/EMC Test

* BMS Internal Fault Detection

* System Overvoltage Test (12V Board Net)

* Charge Operation Disturbance Test

* Charge Connector Control Signal Disturbance Test

* Charge Connector Field Ground Connection Disturbance

其他:各种各样奇葩的系统问题。

 

* Vehicle Crash or Bump Test

* Vehicle Movement Test

* Visual Inspection of Charge Port

* Cooling Heating System

以上的所有实验的设计,可以从参考文件中获取。

摘取几个很有趣的实验结果:

1)冷却液给钳住了


先从40degC开始(通过反复的加速和制动能量回收,将电池系统的温度提升上去)。然后进行直流充电(45A),限制冷却液流动,温度上升到42.5degC。

2)过压10%

输出电压由于是和电池系统相等的,充电桩如果在设置上出错,设置升到比较高电压,是需要等SOC高到一定程度的,电压没有那么容易上去,当SOC比较高的时候,系统发现这个问题,有一段恒压之后的上升,系统分析SOC和输出电压,然后切断了系统。

3)接口的断开

从分断盒里面,将正极、负极切断


4)总线短路

充电机没有启动起来,车也没有要求输出电压,车载系统是先检测输入电压的情况来判断要不要给充电。

小结:

1)直流充电系统是直接将电池暴露在充电机上面,而且还有人员还有系统之间的互动,这是一个很复杂成本很贵的系统

2)从车内系统的角度来看,热管理系统、BMS管理乃至充电管理,都融合在一起了,如果要做系统FMEA是个很大的

3)以上,应该是典型的一部分,目前基于GB20234,18487.1 27930来做的国标系统,需要更多公司和工程师去完善它

最后设计这些实验挺有趣的,做了很多的分析,就是为了有人找茬啊,其实运营的范围、运营的次数以及时间的推移,该发生的都会发生。能够在早期不在消费者那边发生点问题是最好的了。