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GB/T 18487 測(cè)試洞察確保電動(dòng)車充電器安全
2024-05-11
全球電動(dòng)汽車市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)。在最近的東京車展中，各家汽車制造商展示了他們的先進(jìn)技術(shù)與創(chuàng)新，電池電動(dòng)汽車備受關(guān)注。特別是豐田汽車，以其成功的混合動(dòng)力車型而聞名，現(xiàn)正轉(zhuǎn)向電池電動(dòng)汽車，與特斯拉和比亞迪等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)展開競(jìng)爭(zhēng)。豐田的高層表示，就電動(dòng)汽車發(fā)展而言，日本已經(jīng)滯后于中國(guó)的比亞迪汽車和美國(guó)的特斯拉等公司。為彌補(bǔ)這一差距，他們宣布采用特斯拉的北美充電標(biāo)準(zhǔn)(NACS)。這一策略將解決潛在客戶可能關(guān)心的可用性、便捷性和充電速度等問(wèn)題。此外，像福特和奔馳等大型汽車制造商也正在標(biāo)準(zhǔn)化充電協(xié)議，以為其電動(dòng)汽車用戶提供快速充電。這種合作顯著推動(dòng)了電動(dòng)汽車的普及和充電站的擴(kuò)展。因此，越來(lái)越多的電動(dòng)汽車充電站制造商尋求高效的測(cè)試解決方案，以確保其充電站的電氣安全。我們將深入研究電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域，討論像GB/T 18487這樣的重要電氣安全標(biāo)準(zhǔn)，并提供相關(guān)的測(cè)試要求和解決方案的見解。
一、了解不同的電動(dòng)汽車充電模式
電池市場(chǎng)正快速成長(zhǎng)，歸功于該系統(tǒng)能夠有效地將能源儲(chǔ)存起來(lái)以供日后使用，確保電力供需之間的平衡。通常，系統(tǒng)中所使用的電池組都需要經(jīng)過(guò)1kV至4kV的直流耐壓測(cè)試，測(cè)試方法主要是在電池組的正負(fù)極對(duì)外殼施加電壓。然而，隨著電池應(yīng)用和容量不斷進(jìn)步，對(duì)于更高安全和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的需求也不斷增加。近期，我們注意到有越來(lái)越多的客戶來(lái)咨詢有關(guān)超高壓測(cè)試的解決方案。這種耐壓測(cè)試所使用的電壓將提升至20kVdc，能夠更加全面的評(píng)估電池組的絕緣完整性。我們?cè)?jīng)有一位客戶使用高的測(cè)試要求對(duì)他們的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量測(cè)試，主要是透過(guò)型式測(cè)試參數(shù)來(lái)評(píng)估產(chǎn)品的絕緣極限，這意味著進(jìn)行60 秒的20kV直流耐壓測(cè)試。通常在這種情況下，我們會(huì)假設(shè)如果在初始的20秒內(nèi)沒(méi)有故障跡象，那么在測(cè)試結(jié)束時(shí)會(huì)通過(guò)。然而，有趣的是，我們觀察到在測(cè)試進(jìn)行到 30 秒到 40 秒之間時(shí)，電池組被判定了測(cè)試失敗。這突顯了測(cè)試時(shí)間對(duì)于確保高水平的安全和質(zhì)量至關(guān)重要。
在深入討論電氣安全測(cè)試要求之前，讓我們了解一下市場(chǎng)上所見到的不同充電站類型，它們之間有什么區(qū)別以及它們是否具有防止電擊的安全機(jī)制。根據(jù)GB/T 18487，電動(dòng)車充電模式可基于其電源連接和防電擊保護(hù)分為四個(gè)類別。以下是這四種模式的描述：
模式1：這種模式將電動(dòng)汽車直接連接到家用插座，但沒(méi)有防電擊保護(hù)。因?yàn)槿狈Ψ离姄舯Ｗo(hù)，模式1通常被視為不安全，且因安全考慮通常被禁止使用。
模式2：與模式1類似，但充電線具有內(nèi)置的防電擊保護(hù)。
模式3：這是壁掛式或公共交流充電站的充電模式，具有防電擊保護(hù)和永久電源連接。具有適當(dāng)?shù)陌踩胧ǚ离姄舯Ｗo(hù)和連接穩(wěn)定性。
模式4：也被稱為超級(jí)充電器，向電動(dòng)車提供直流電源，通常安裝在具有永久電網(wǎng)連接的公共充電站中。這種充電模式通常用于快速充電，具有較高的功率和速度。
總的來(lái)說(shuō)，不同的充電模式在電氣安全和電擊風(fēng)險(xiǎn)方面存在差異，所有類型的充電站都應(yīng)遵守相應(yīng)的電氣安全標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)確保安全。
二、電動(dòng)汽車充電站的關(guān)鍵電氣安全測(cè)試
在充電站可供消費(fèi)者使用之前，電氣安全測(cè)試在確保充電站的安全性和質(zhì)量方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。必須要進(jìn)行一系列基本的電氣安全測(cè)試，包括耐壓測(cè)試、接地阻抗測(cè)試、絕緣電阻測(cè)試和泄漏電流測(cè)試。值得注意的是，充電站可以分為兩個(gè)類別：一類具有基本的絕緣，第二類則具有加強(qiáng)絕緣。
耐壓測(cè)試需要在60秒內(nèi)對(duì)充電站的特定測(cè)試點(diǎn)施加高達(dá)4000伏特的交流電壓，而不發(fā)生任何電擊或擊穿現(xiàn)象。以下是具體的測(cè)試細(xì)節(jié)：
1.對(duì)于一類的充電器：需要對(duì)與外露導(dǎo)電部分的相關(guān)電路、外露導(dǎo)電部分和電氣獨(dú)立部分的電路施加2000伏特的交流電壓。
2.對(duì)于二類充電器：需要使用4000伏特的交流電壓。
3.此外，對(duì)于一類和二類充電器，還需要進(jìn)行4000伏特的交流電壓測(cè)試，以確保電源電路和超低電壓電路之間的絕緣。
絕緣電阻測(cè)試是將500V直流電壓輸入到相互連接的輸入/輸出端和可接觸的部分之間，測(cè)得的電阻一類充電器需要超過(guò)1百萬(wàn)?而二類充電器需要超過(guò)7百萬(wàn)?。
泄漏電流測(cè)試測(cè)量電源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)電極、相連可接觸的金屬部分與具有金屬箔覆蓋的絕緣外部部分之間的泄漏電流。對(duì)于一類充電器，泄漏電流應(yīng)該要小于3.5mA，而對(duì)于二類充電器，應(yīng)該要小于0.25mA。此外，二類充電器還需要測(cè)量電源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)極和不可接觸的金屬部分之間的電流以及相連的可接觸和不可接觸金屬部分與帶有金屬箔覆蓋的絕緣外部部分之間的泄漏電流。這些值應(yīng)分別小于3.5mA和0.5mA。
接地阻抗測(cè)試僅適用于一類充電器，通過(guò)檢查裸露導(dǎo)電部分與接地電路之間的電氣連續(xù)性來(lái)進(jìn)行測(cè)試。這需要在任何裸露導(dǎo)電部分和充電器的接地端子之間施加16安培的直流電流，而空載電壓不得超過(guò)12伏特。這兩點(diǎn)之間的電阻不得超過(guò)0.1 ?。
三、一站式完整測(cè)試解決方案
確保這些充電器符合高安全水平涵蓋了各種復(fù)雜的測(cè)試，特別是耐壓測(cè)試和泄漏電流測(cè)試，必須在多個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行量測(cè)。這種復(fù)雜性使電氣安全測(cè)試變得相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性。為了面對(duì)這些挑戰(zhàn)，電動(dòng)車充電產(chǎn)業(yè)的許多制造商選擇了一站式完整測(cè)試解決方案。ESA 系列彩色全功能安規(guī)綜合分析儀，搭配了7006多通道掃描儀和SPACE-9180測(cè)試軟件。ESA整合了交直流耐壓測(cè)試、絕緣電阻、泄漏電流等多種功能于一機(jī)。與多通道掃描儀一起使用可以創(chuàng)建多功能測(cè)試中心。通過(guò)此解決方案，操作員可以編程測(cè)試程序，并利用直接的條形碼掃描，快速地將產(chǎn)品與預(yù)先編輯的測(cè)試文件相連起來(lái)。這樣一來(lái)就可以簡(jiǎn)化測(cè)試過(guò)程，并避免了在每個(gè)測(cè)試點(diǎn)間切換測(cè)試測(cè)試線。這樣的優(yōu)化顯著提高了效率，降低了連接錯(cuò)誤的可能性。對(duì)于需要進(jìn)行直流接地阻抗測(cè)試的一類產(chǎn)品，您可以添加EGB-324接地阻抗測(cè)試儀到解決方案中。它結(jié)合了交流和直流測(cè)試功能，且具有緊湊的大小設(shè)計(jì)，提供最大40安培的電流量測(cè)能力和高精度的性能。
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