電力基礎設施越來越好，現(xiàn)代電網(wǎng)為世界各地的家庭和企業(yè)提供安全可靠的能源。然而，隨著消費者轉向電動汽車，他們正在從電網(wǎng)獲得新的電力來充電。在電動汽車和電網(wǎng)的交匯處，連接新舊世界的是鄭州汽車充電樁:電子控制盒、汽車耦合器連接器、電纜和墻上的插頭共同工作，實現(xiàn)電動汽車充電。這些設備不僅需要堅固可靠，還需要在設計上防止與電動汽車的電力基礎設施連接時可能發(fā)生的任何潛在危險，這些危險從未被考慮過。高質(zhì)量的電動汽車充電器提供卓越的熱管理，電纜堅固性，跌落保護和環(huán)境保護。
它們保護消費者的房屋不受損壞，它們能經(jīng)受住天氣的考驗，而且比低級別的充電器充電更久。隨著電動汽車消費者對汽油動力汽車加油的速度和便便性提出要求，這個方程式的關鍵部分將是電網(wǎng)的最后幾米:電動汽車充電槍可以承受各種條件，并承受電力負載。為什么電動充電槍的可靠性很重要?每一輛純電動汽車和插電式混合動力汽車都需要充電，而電動汽車的市場正在快速增長。事實上，波士頓咨詢集團預測，到2026年，電動汽車將占全球輕型汽車銷量的一半以上。隨著電動汽車越來越普遍，消費者將要求可靠的充電。
這意味著家用電動汽車充電器必須既結實又安全，長時間每天給汽車充電。制造一種可靠的充電槍需要考慮電氣和機械兩方面的因素。在電子方面，充電器的電子控制盒可以安全觀察車輛并為其供電，確保消費者可以按預期充電。電子產(chǎn)品必須在其設計中加入冗余特性，以便組件故障不會導致安全問題。通過接入電網(wǎng)和充電槍內(nèi)部，以及優(yōu)化充電周期，熱管理對于防止經(jīng)濟過熱至關重要。在機械方面，多年的現(xiàn)場經(jīng)驗告訴我們，消費者使用現(xiàn)有的一系列挑戰(zhàn)。
隨著時間的推移，消費者不僅會重復使用電動汽車充電槍，還會在它們周圍纏繞電纜，覆蓋它們，讓它們暴露在雨中。割草機偶爾會碾過它們，狗也會咬它們。設計時必須考慮到裝藥槍每個部分的機械挑戰(zhàn)。它們應包括堅固的電纜結構耦合應力減壓器和適當?shù)膽兙徑馄?，以防止銅線斷裂和電纜絕緣斷裂。如果有可切割的控制盒(ICCB)，它必須自動評級，并妥善密封，以保護其免受天氣影響，而耦合器(消費者在插入汽車時最常遇到的)必須能夠承受插入時的反復掉落和錯位。向市場提供電動汽車充電器至少需要證明它們符合安全標準，如IEC (Electrotechnical Committee for safety standards)和UL國際設立的護理質(zhì)量委員會(Care Quality Commission)。
有人可能認為，遵守行業(yè)標準就足以解決可靠性問題，但大多數(shù)標準只確保充電器在測試條件下使用是安全的。他們不能確定充電器是否會在一段時間內(nèi)繼續(xù)以最佳和可靠的方式運行。因此，設計要求經(jīng)常超過最低安全標準，重點是支持現(xiàn)場可靠性的設計和驗證。電動汽車在世界范圍內(nèi)越來越受歡迎，不同地區(qū)和使用案例電動汽車的發(fā)展也不盡相同。這就產(chǎn)生了高度的復雜性和大量的部件-適合世界各地的oem。但電動汽車供應設備(EVSE)有三個通用的描述符，包括電動汽車充電器:模式、水平和類型。Mode Mode 1插在家用交流插座上，但由于Mode 1沒有特殊的安全電子設備，一般在大多數(shù)地區(qū)是不允許使用的。模式2也可插入標準家用交流插座，并在其ICCB中包括這些安全功能。模式3插到壁盒或充電站進行交流充電。它不包括ICCB。在歐洲，消費者通常需要自帶3型電纜才能使用自己的公共交流充電站。高速直流充電電動汽車充電站預留模式四充電槍的質(zhì)量和可靠性至關重要，等級表示車輛傳輸?shù)碾娏?。汽車工程師協(xié)會(Society of Automotive Engineers)在J1772標準中指定了以下類別:第1類限制為120V和1.8kW，并提供基本充電。2級電壓定義為208V - 240V - 80A，最大輸出功率為19.2kW。隨著整車廠電池尺寸的增加，他們也在增加這個頻段內(nèi)的功率水平。如今，一輛典型的純電動汽車可以從車載充電器獲得11kW的交流電源。一個家庭用三相電源可以實現(xiàn)11kW的11A電流，而單相電源需要提供48A左右。直流1級和2級提供快速充電，僅在商業(yè)站點使用。直流2級，通常簡稱為“3級”，可提供高達1000VDC，未來有望達到500A，輸出功率超過350kW。這一速度可以在20分鐘內(nèi)為一個普通電動汽車電池充電約80%。類型類型表示車輛接口。不幸的是，標準組織并不支持全球標準。因此，全球共有三種獨特的交流充電接口(見圖3):北美和韓國使用J17721 AC和CCS1 DC。
在歐洲，交流采用IEC2，直流采用CCS2。日本使用J17721進行通信，而DC使用CHAdeMO。國內(nèi)采用GB/T接口，獨有DC接口。此外，新興的收費標準可能會在中國和日本被采用。電動汽車充電槍的質(zhì)量和可靠性至關重要大量的電動汽車充電槍可以確保消費者體驗到高度的可靠性、韌性和安全性，并提供了前面討論的電氣和機械方面的考慮，以預期的方式為車輛充電。電氣方面:軟件或硬件的冗余可以防止由單點故障引起的不安全情況。此外，充電器應該有一些功能，允許源流到車輛，如果有系統(tǒng)問題，也許以一個較低的速度，這樣至少可以實現(xiàn)一些充電。雖然目前的標準不要求接觸式顯示器、網(wǎng)格線顯示器等，但高級電動汽車充電器將包括那些有助于確保安全充電的充電器。熱管理:高級充電器可以處理更高的功率，減少充電所需的時間。它們可以在很寬的環(huán)境溫度范圍內(nèi)進行，通常為-40?C至50?C(-40?F至122?F)。
在世界的一些地方，如中東，如果環(huán)境溫度為50?C, EVSE可能必須在70?C下運行。設計必須考慮這些可能性，在極端溫度下提供全功率，并響應任何溫度問題，以保護系統(tǒng)。自我監(jiān)測:導線熱監(jiān)測測量插頭的溫度，以確保設備不過熱，并在設備插入的插座損壞的情況下提供保護。同時，ICCB應監(jiān)測自身溫度，以保護電子設備在極端條件下。此外，繼電器觸點監(jiān)測對于檢測焊接觸點或開路觸點也很重要。應變和彎曲緩解:這有助于防止消費者濫用和正常磨損，這可能導致絕緣護套斷裂，電纜斷裂和內(nèi)部短路。從壓力到失效的評估測試是開發(fā)耐久電纜的關鍵工具。消費者可能會將電纜纏繞在ICCB上，例如，將電纜緊緊地彎曲。為了幫助抵消這種用戶使用，并確保電纜的可靠性，應變減緩以限制擠壓區(qū)域是至關重要的。防跌落:電動汽車充電器會跌落，在充電器使用期間可能會造成損壞。開發(fā)人員可以通過使用先進的電子隔離來限制這種損害。電動汽車ICCB和充電器的電子器件應能承受100米和50米至少1米的高度下降。
耦合器應該能夠承受從同一高度下落250次。密封外殼:這有助于保護充電器及其ICCB的組件，特別是水。這種保護對戶外使用的設備很重要，充電器可能會被雨、雨夾雪和雪損壞。充電功率:電池容量越大，充電時間越長。更快的充電要求車輛內(nèi)部布線和充電器的容量更大。如今的低成本充電器只能處理1.4到3.6千瓦的電量。下一代電動汽車充電器可以達到11kW，可以在家里快速充電。超越行業(yè)標準是電動汽車充電器商業(yè)化的基本要求，發(fā)揮著重要作用。但符合標準其實只是入門價格，有些標準低到足以滿足汽車整車廠對可靠性能的要求。
例如，一個標準可能不要求對電網(wǎng)線路進行熱監(jiān)測。房子里的電源插座可能在幾十年前就安裝好了，沒有人能想到有一天主人會為了給一輛電動汽車充電而每天晚上開12A超過10個小時。如果沒有適當?shù)臒岜O(jiān)測，房子里電力基礎設施的退化可能會導致熔毀。將熱監(jiān)測集成到系統(tǒng)中可以保護消費者的插座和充電器。同樣，基本標準要求電動汽車充電器能夠承受反復的跌落，并通過跌落測試，前提是它們不會造成不安全的環(huán)境，比如暴露的高壓電線。但不考慮充電器是否仍然可靠工作。高級電子電動汽車充電器不符合消費電子元器件的要求，但符合汽車電子理事會資質(zhì)(AEC-Q)的要求。符合aec -q的組件有更嚴格的公差，測試和質(zhì)量要求，因此隨著時間的推移變得更可靠。整個解決方案的一部分隨著社會對電動交通的擁抱，消費者希望確保相關技術在所有情況下都能正常工作。
他們希望電動汽車能達到與汽油動力汽車相同或相同的性能水平，他們也會尋找尋找一種與充電一樣安全方便的充電體驗。一個堅固的充電器是這一保證的關鍵因素。一個電動汽車充電器必須安全工作，它必須在不利的條件下工作，需要很長時間和速度。汽車廠商已經(jīng)了解到，他們需要建立一個高于電動汽車充電器最低標準的標準，但這里是所有充電器應滿足的基本標準:歐洲IEC62752UL2594中國GB/T20334防水電纜和連接器評級IP67AEC-Q200無源電子元件應力評估標準國家電氣制造商協(xié)會電子元件外殼標準.
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