电动汽车非车载充电机检定装置与检定方法的探讨

电动汽车非车载充电机检定装置与检定方法的探讨

曾刚  王焕芳  朱晓东  黄怡宛

浙江晨泰科技股份有限公司  浙江省温州市  325000

摘要：电动汽车的普及已经改变了我们对出行的认知，而非车载充电机作为其重要配套设备正越来越多地进入我们的视野。非车载充电机并不像车载充电器那样受限于汽车内部空间，它可以提供更高效的充电体验。随着电动汽车保有量的增加，非车载充电机的性能和安全性也受到了前所未有的关注。这种背景下，科学合理的检定能确保充电机符合国家标准和能效要求，不仅是用户的切身需求，更是行业健康发展的基础。

关键词：电动汽车；非车载充电机；检定装置；检定方法

一、引言

在电动汽车领域，非车载充电机的地位举足轻重，因为它不仅影响着充电速度，更关系到充电过程的安全性和稳定性。研究非车载充电机的检定装置与方法的目的是确保这些设备在实际使用中能够稳定高效地运行，满足各项安全标准和能效要求。充电机性能的稳定性关系到用户的使用体验，影响到电动汽车的推广速度与普及程度。任何设备在使用过程中都存在潜在风险，通过检定来规避这些风险显得尤为重要。由此可见，对非车载充电机进行科学的检定，不仅是技术进步的体现，也是对用户和行业负责的态度。

二、非车载充电机检定装置的技术要求

电动汽车非车载充电机检定装置的技术要求并非小事一桩，它关乎着电动汽车充电的安全性、可靠性和效率，所以必须要仔细考量（详见表1）。这类检定装置需要具备高精度的电压、电流测量能力，能够准确捕捉充电过程中各类参数的变化。电压测量范围一般要求在0到1000伏之间，以涵盖各种充电设备的需求；电流测量范围则需要在0到500安培之间，这样才能满足不同功率等级的充电机的测试要求。测量精度方面，电压误差应在0.05%以内，电流误差则要求在0.1%以内。这样的精度要求不仅仅是为了数据的准确性，更是为了确保在实际应用中能够准确反映充电机的性能表现。再看设计与制造标准，这方面更是体现了技术与工艺的结合。检定装置需要采用模块化设计，以便于维护和升级；电气绝缘和安全防护必须达到国际标准，保证在使用过程中不会因电气故障导致人员伤害或设备损坏；散热设计也是关键，因为充电过程中会产生大量热量，如果散热不良就可能导致测量结果失真甚至设备损坏。材料方面需具备耐高温、耐磨损、抗腐蚀的特性，确保装置的长期稳定运行[1]。

表1 非车载充电机检定装置的技术要求

三、非车载充电机检定方法的分类与特点

（一）基于不同技术路线的检定方法

基于不同技术路线的检定方法各具特色，每一种方法都有其独特的参数和指标。拿基于电磁兼容（EMC）技术的检定方法来说，这种方法讲究的是对充电机的电磁干扰能力进行严格测试，确保设备在各种电磁环境下都能稳定运行，其关键指标之一是辐射骚扰限值，这个值通常需要控制在国际标准规定的限度内，不能超过30dBμV/m的范围，否则就可能影响其他电子设备的正常工作。再看基于电能质量检测技术的检定方法，这类方法侧重于评估充电机对电网的影响，主要参数包括谐波含量和功率因数等，其中谐波含量要控制在5%以内，以免对电网造成污染；功率因数则一般要求在0.95以上，这样可以确保电能的高效利用，避免不必要的电能损耗。还有一种是基于安全性测试技术的检定方法，这种方法特别注重充电机的安全性能，主要检查漏电保护、过温保护和过流保护等功能，参数方面，漏电保护动作电流需要小于30mA，动作时间要小于0.1秒，过温保护的触发温度通常设定在85摄氏度左右，确保设备在过热时能迅速切断电源，防止火灾隐患。至于基于高压绝缘检测技术的检定方法，这类方法的重点在于充电机的绝缘性能检测，保证在高电压条件下不会出现绝缘破坏，主要参数包括绝缘电阻和耐压测试，绝缘电阻一般要求大于100MΩ，而耐压测试电压则通常在2000V以上，能够持续1分钟而不击穿。基于通信协议一致性检测技术的检定方法则是为了保障充电机能够与不同类型的电动汽车进行良好通信，主要参数包括通信延迟和数据丢包率，通信延迟要求在20毫秒以内，数据丢包率要小于0.1%，这样才能确保充电过程中的信息传递准确无误，避免充电故障。每一种技术路线都有其独特的检定方法和具体参数，这些方法各司其职，理解不同技术路线的检定方法才能全方位、多角度地评估和保证充电机的质量。

（二）检定方法的准确性与操作性分析

非车载充电机检定方法是一门既精细又复杂的艺术，这些技术细节不容小觑。标准源法以其高精度著称，其工作原理是通过标准源模拟充电机的输出特性，从而进行比对校准。标准源法的准确性非常高，误差通常在±0.1%以内。但是这种方法对操作人员的专业技能要求较高，且设备成本也不低，操作性稍显繁琐。电子负载法通过电子负载模拟电动汽车的充电过程，从而测量充电机的性能参数。电子负载法的优点在于其操作简便，只需设定相应的负载参数即可进行检定。尽管如此，其准确性略低于标准源法，误差范围一般在±0.5%左右，但足以满足日常检测需求。再看充电桩模拟器法，这种方法结合了标准源法和电子负载法的优点，既能提供精确的标准电压电流，又能模拟真实的充电过程。充电桩模拟器法的准确性较高，误差通常在±0.2%以内，且操作相对简便，适合大规模的充电桩检定使用。不过设备成本较高，初期投资较大，适合预算充足的机构使用。还有一种值得一提的方法是实际使用法，即直接通过电动汽车进行充电测试。这种方法最大程度地还原了实际充电场景，能真实反映充电机的性能指标。实际使用法的准确性取决于测试环境和设备的稳定性，一般误差在±1%左右。虽然这种方法看似最接近真实使用，但由于其不可控因素较多，操作复杂且重复性差，通常仅作为辅助手段

[2]。

（三）检定方法的适用场景与选择

每种检定方法都有自己的个性和适应场景。示波器法适合那些需要精准波形分析的场合，用来检测充电机输出电压和电流波形时得心应手，这种方法的参数如频率响应范围、采样率等都很重要，频率响应范围通常在几Hz到几十MHz不等，采样率则需要在每秒数百万次。标准电源法则通过模拟电网供电环境对充电机进行全面检定，不管是稳态还是动态特性，参数如电压稳定度、负载调节率等都是关键点，通常需要电压稳定度达到0.1%以内，负载调节率在0.5%以内的设备。电子负载法特别适合高负荷、高强度的应用场合，它主要用来检定充电机的负载能力，参数如最大负载电流、动态响应时间都是关注点，最大负载电流通常需要达到数百安培，动态响应时间在微秒级别。最后是恒温恒湿环境法，适用于那些极端环境下的检定需求，它主要考察充电机在不同温度和湿度条件下的稳定性和性能，温度范围通常在-20℃到50℃，湿度则在20%到90%RH之间。这种方法能够确保充电机在各种恶劣条件下依然表现出色，适合对环境适应性要求高的应用场合。

结语

在非车载充电机领域，科学合理的检定装置与方法是保证设备性能和用户安全的关键。不同的检定方法有其独特的技术路线和适用场景，而准确性和操作性是评判检定方法优劣的核心标准，只有通过实际操作验证才能真正了解其适用性。为了优化非车载充电机的检定装置和方法，检定人员应注重技术创新和实践应用相结合，持续改进检定设备，提升检定精度和效率。行业标准的完善和规范化操作的推广也必不可少。这些努力能够在确保非车载充电机高效稳定运行的基础上为用户提供安全可靠的充电服务，推动电动汽车行业的健康发展。

参考文献

[1]姚进.电动汽车非车载充电机检定装置与检定方法的探讨[J].自动化应用,2022,(08):4-8.

[2]范亚军,刘博文,刘阳阳,等.非车载充电机电能工作误差的测量不确定度评定[J].江西电力,2022,46(08):25-26.