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汽車充電機的安全與使用維護(hù)問題探討

2020-06-12
來源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 電動車 電池 車載充電機

微型電動轎車這幾年發(fā)展速度非常之快,發(fā)展過程中也暴露了不少問題,與車載充電機相關(guān)的就有一些,大家都知道車載充電機基本功能,具體到如何使用與維護(hù)大家可能還有些不太清楚。說到充電機我首先想與大家說的就是充電機的安全問題,其次才是充電機的使用與維護(hù)。

 

充電機的安全問題


這里的安全主要包括“生命、財產(chǎn)安全”與“電池的安全”。

 

直接影響生命、財產(chǎn)安全的主要三個方面:

 

1、供電電路的安全

在這里我把定義為一個“大功率家用電器”。低速電動車充電過程幾乎都是利用自家的場所和家里的電線、開關(guān)、充電插排等。家用電器的功率一般都在幾十瓦到幾百萬,壁掛式空調(diào)的功率也就 1200W,電動車充電機的功率在 1000W-2500W 之間(如 60V/15A 功率 1100W、72V30A 功率 2500W),所以把微型電動轎車定義為一個大的家用電器比較合適。

 

對于非標(biāo)充電機(不帶 PFC 功能,其無功電流占總交流電流的 45%左右),其線路損耗相當(dāng)于 1500W-3500W 的電器負(fù)荷,這種非標(biāo)充電機應(yīng)該說是一種超大功率家用電器,例如 60V30A 充電機正常充電時交流電流最大約 11A,如果沒有 PFC 功能交流電流就接近 20A(安培),交流電流已經(jīng)嚴(yán)重超過了 16A 插排可承載的電流,不建議大家使用此種充電機,有很大的安全隱患。這類充電機目前只有個別追求低價的車廠在使用,建議大家以后注意了解一下,盡可能不經(jīng)銷類似配置的電動車。

 

經(jīng)濟(jì)水平在逐步提高,家用電器的種類和功率都在逐步增加,但是好多家庭的供電設(shè)施卻沒有隨著優(yōu)化改進(jìn),依然停留在幾年其甚至十幾年前的基礎(chǔ)上。一旦家用電器的功率等級增加到一定程度就帶來災(zāi)難性的風(fēng)險。輕者家用線路經(jīng)常跳閘或者電壓降低,重者由于線路發(fā)熱嚴(yán)重引起火災(zāi)。夏天和冬天是農(nóng)村或者城郊家庭失火的多發(fā)季節(jié),大多是由于使用大功率電器,比如空調(diào)、電暖氣等,導(dǎo)致線路發(fā)熱造成的。

 

我們大家作為電動車的經(jīng)銷商或者整車廠,在銷售車輛時“非常有責(zé)任”且“一定要”與客戶交代清楚如何保證充電線路的安全。

 

主要是以下幾點

①確保家用主電線線徑不小于 4 平方毫米且是國標(biāo)的銅線;如果是國標(biāo)鋁線應(yīng)不小于 6 平方毫米(正常條件下,銅線每平方 5-6A 電流,鋁線每平方 3-4A 電流);

 

②充電插排線銅線線徑不小于 2.5 平方毫米,鋁線線徑不小于 4 平方毫米,比如 60V30A 充電機交流電流 11A。有些車廠強制用戶單獨布置電動車充電線路且滿足上述要求,我認(rèn)為是非常有必要的。

 

③進(jìn)入家庭的主電線中應(yīng)安裝 32A 漏電保護(hù)開關(guān);電動車充電線路中應(yīng)安裝與充電機功率相符合的漏電保護(hù)開關(guān);充電插排選用優(yōu)質(zhì)的 16A、3C 認(rèn)證的插排,不是地攤上賣的幾元錢的插排。

 

④充電插頭、插座和充電槍、充電座屬于易損器件,要定期檢查有無損壞或老化,如有問題應(yīng)及時更換。

 

我參與處理過幾起充電過程車輛起火的事例,大多數(shù)都是充電線路不合理或客戶違規(guī)操作造成的,極少數(shù)是車輛原因。據(jù)我所知一輛車晚上充電時著火,又引起周圍房屋起火,造成近 10 萬元的損失,好在燒的不是住人房間,沒有引起人身安全,后經(jīng)排查是客戶充電插排線過細(xì)。

 

2、車輛充電回路的安全

車輛充電階段是發(fā)生災(zāi)難性事故概率最大的階段,排除用戶供電電路的因素外車輛充電回路的安全尤為重要,因為此階段是靜止的,容易造成熱量的積累,形成局部高溫導(dǎo)致車輛起火。

 

充電過程中充電搶、充電座,充電機的交流部分接插件,電池組回路各個連接點等都是大電流回路。

 

充電期間如有任何一個接點接觸不良或者損毀都會導(dǎo)致局部高溫,還有電池組由于外殼破損、漏液形成的電流回路發(fā)熱形成的局部高溫,這些都是充電過程中誘發(fā)火災(zāi)的重要因素。

 

正規(guī)車廠在生產(chǎn)作業(yè)過程中都會把這些項目作為重點工序進(jìn)行管控,所以選擇正規(guī)車廠非常重要。

 

車輛使用過程中難免有這樣那樣的問題,因此對于一些影響安全性的部件做定期的檢查是非常有必要的,就像燃油車做保養(yǎng)一樣。

 

在這里我呼吁整車廠能做一套完整的《微型電動車保養(yǎng)手冊》,除了傳統(tǒng)車的保養(yǎng)項目外,還能對電路部分的檢修做詳細(xì)的說明,以便經(jīng)銷商能更好的維護(hù)我們的車輛,更好的服務(wù)于我們的客戶,讓我們的客戶感覺選擇微型電動車是對的。

 

3、充電機本身的安全

大家現(xiàn)在使用的充電機主要是密封式車載充電機和便攜非密封式充電機

 

車載式充電機按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足抗震、防水、散熱等基本要求,這就決定了其應(yīng)是密封式金屬外殼、內(nèi)部采用全灌膠或局部灌膠工藝,否則是很難實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。正規(guī)廠家生產(chǎn)且滿足這類標(biāo)準(zhǔn)的車載式充電機充電過程是不存在安全隱患的。

 

便攜非密封式充電機在微型電動車上,不論是便攜使用還是車載使用都是不安全的。用戶由于擔(dān)心其進(jìn)水、被盜等原因,經(jīng)常把充電機與插排一起放到駕駛室內(nèi)進(jìn)行充電,這樣就非常容易引起火災(zāi)。類似這樣的案例非常的多,估計在坐的車廠或經(jīng)銷商已有深受其害經(jīng)歷,建議大家以后不要因為眼前的利益在微型電動車上使用此類充電機。

 

便攜非密封式充電機適合一些有專人維護(hù)和固定充電場地的車輛,譬如高爾夫球車、觀光旅游車、叉車等。

 

電池的安全

1、電池的類型

目前微型電動車主要使用密封膠體電池和富液管狀電池(平時說的加水電池),極少部分車廠使用鋰電池,原因是鋰電池的成本高且微型電動車又沒有國家補貼,對于低價又沒有 BMS 保護(hù)板的鋰電車不建議大家銷售。

 

密封膠體電池其優(yōu)點是不需要添加電解液,維護(hù)簡單,無電解液泄漏,使用比較安全。缺點是對充電器的要求比較高,一旦出現(xiàn)過充電,電池就容易失水、鼓脹,造成電池永久性損壞。

 

富液管狀電池優(yōu)點是電解液減少時可以重復(fù)添加,對充電機的要求相對較低。缺點是充電過程中電解液揮發(fā),易腐蝕其他物體。在密封的空間里充電時析出的氫氣,有爆炸的風(fēng)險,安全性較差。

 

根據(jù)不同的使用環(huán)境選用不同的電池。低速電動車使用者老年人居多,非常適合于密封膠體蓄電池;富液管狀電池適用于有專人維護(hù)的電動車,比如高爾夫球車、觀光旅游車、叉車等。

 

2、充電機與電池組的匹配

密封膠體電池與富液管狀電池充電機不能交換使用。常溫下密封膠體電池的充電電壓在 14.7V 左右,富液電池的充電電壓在 15.8V 左右,一旦交換使用就會造成密封電池充鼓脹、富液電池長期充不滿而硫化。這點大家一定要注意,客戶更換電池組或充電機時要確認(rèn)之前的充電機和電池組類型。

 

這兩種電池的充電電流范圍最好在 0.15c?0.2c 之間, 充電電流過大電池發(fā)熱嚴(yán)重易損壞電池、影響電池使用壽命,電流過小充電時間長電池易充不滿致使電池硫化。鉛酸電池完全充放電的合理的充電時間在 10-12 小時之間,大家在選擇充電機時不要貪圖便宜選擇小型號的充電機,也不要為了縮短充電時間選擇大功率的充電機。

 

3、電池的維護(hù)

車輛在靜止的過程中電池組除自放電外,有些車廠由于成本或功能上的原因存在 DC、控制器等電器自放電問題,在這種情況下車輛即使沒有行駛也要定期對車輛充電,以防電池組長期不充電造成的電池硫化。定期充電的時間與車輛的設(shè)計參數(shù)有關(guān),具體情況大家咨詢一下車廠。

 

4、電池充滿的判定方法

判斷密封膠體電池是否充滿的簡單辦法就是測量靜止 1 小時后的電壓,當(dāng)單隔電池電壓大于 2.2V 時則可以認(rèn)為充滿(12V 電池端電壓大于 13.2V,8V 電池端電壓大于 8.8V,6V 電池端電壓大于 6.6V)。

 

判斷管狀富液電池是否充滿的簡單辦法就是測量靜止 1 小時后的電解液濃度,當(dāng)電解液濃度大于 1.28 時可以認(rèn)為已經(jīng)充滿(濃度與環(huán)境溫度也有一定的關(guān)系,溫度升高濃度下降)。

 

判斷電池組是否充滿的最好的方法是充、放電測試,但比較麻煩,好多經(jīng)銷商沒有這個條件。巡航里程不是衡量電池組是否充滿的最好方法,因為巡航里程受多方面因素的影響,如車輛一致性、駕駛習(xí)慣、車輛負(fù)荷大小、環(huán)境溫度、路況、風(fēng)速及風(fēng)向等等。

 

充電機的維護(hù)與保養(yǎng)

使用過程中的維護(hù)

車載充電機是靠外部散熱齒和風(fēng)扇進(jìn)行散熱的,車輛使用一段時間后需要用毛刷清理一下充電機散熱面和風(fēng)扇表面的塵土,防止塵土過多影響充電機的散熱性能。

 

對于非密封充電機做車載使用的,建議客戶盡可能更換為密封車載式充電機,因為非密封充電機在使用過程中容易進(jìn)水或進(jìn)灰塵,造成內(nèi)部短路,有很大的安全隱患。

 

16A 交流插頭、充電插排、充電搶和插座、充電線都屬于易損器件,建議客戶定期檢查電線絕緣層是否破損、插頭插座是否發(fā)熱變形等,損壞后應(yīng)及時更換以免造成災(zāi)難性后果。

 

更換充電機時要確保新舊充電機的各個接插件、連接端子型號是否統(tǒng)一,否則容易造成接插件不匹配,長時間使用后發(fā)熱損壞,造成嚴(yán)重的災(zāi)難性后果。

 

常見故障及處理方法

A、充電機指示燈告警、不充電。這種現(xiàn)象并不一定都是充電機損壞造成的,有些是由外部原因造成的,如溫度傳感器連接端子接觸不良、交流電壓過低、與電池的連接線松動或接反、風(fēng)機扇葉被卡住致使充電機溫度保護(hù)等原因,這點希望大家能認(rèn)真學(xué)習(xí)《充電機使用說明書》,里面有一些常見故障的排除方法。

 

B、充電指示燈狀態(tài)錯誤。這里主要是指充電機的充電狀態(tài)與指示燈顏色不一致,比如有的車輛充電過程僅是“紅燈常量”,充滿后“綠燈常量”,有的車輛就不是,現(xiàn)在車廠很多,充電指示燈狀態(tài)沒有統(tǒng)一,這點希望大家對車輛信息多了解一下。

 

C、充電時間長。正常一次完整的充電時間大約 12 小時,如果在充電過程中電池還沒有充滿時斷電重新充電,充電時間就會大于 12 小時。因為不論電池是否充滿,當(dāng)再次充電時充電后期的兩段小電流涓流充電過程都必不可少,這兩段的時間就在 3-4 小時。如果在上次快充滿時斷電重新充,兩次的充電時間就有可能接近 15 小時,讓大家誤以為充電時間長還不關(guān)機。這點大家要多了解一下電池的充電曲線和充電機的充電特點。

 

D、電池充鼓。遇到此類問題不要輕易更換電池組或充電機,要專業(yè)人員確認(rèn)原因后再做決定。如果確認(rèn)是電池的原因,那么更換電池組就可以解決問題,不確定是電池的原因時一定要認(rèn)真測試充電機的各項參數(shù)(電池廠家或充電機廠家具有專業(yè)的測試條件),以防再次充壞電池組。市面上的充電機良莠不齊,選擇充電機時一定不能貪圖便宜,以免因小失大。

 

E、電池充不滿,跑不出里程。遇到這樣的投訴大家不要驚慌,此時需要認(rèn)真分析客戶反饋的信息,然后與車廠售后人員進(jìn)行排查。這類問題產(chǎn)生的原因比較多,分析起來有一定難度,其與車身底盤、電機、控制器、充電機、電池、路況、開車習(xí)慣等都有關(guān)。針對電池與充電機我與大家分享一下,據(jù)我了解類似投訴大多是因為用戶或經(jīng)銷商不了解車輛參數(shù)的原因,只有少數(shù)是電池、充電機的原因。下面以某車廠一款系統(tǒng)是 60V/100AH 電池組的車輛為例,在同樣的路況、同樣的車輛負(fù)荷、電池放電電流都是 42A 條件下,分析環(huán)境溫度對里程的影響(如下表),大家可以看出環(huán)境溫度對里程影響非常之大。這里面的數(shù)據(jù)是相對的,不是絕對的。

 

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這里特別說明一下,電池組使用一段時間后會出現(xiàn)不均衡現(xiàn)象,如果不進(jìn)行均衡維護(hù),容易導(dǎo)致電池容量快速下降。建議車廠能在《微型電動車保養(yǎng)手冊》中對電池組的維護(hù)有詳細(xì)的說明,以后的分享中希望電池廠家能更好的與大家分享電池的相關(guān)知識。聽說麗馳電動車以后就準(zhǔn)備增加電池檢測裝置,一旦出現(xiàn)電池不均衡現(xiàn)象就會及時通知客戶進(jìn)行維護(hù),這樣小的投入我感覺對電動車是非常有必要的,可謂“小投入大回報”。


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