【02】1-2充電樁的安裝與調(diào)試

12任務(wù)二充電樁的安裝與調(diào)試情感.掌握充電樁的技術(shù)要求和基本參數(shù)；3.掌握充電樁的使用管理規(guī)定。2.能夠?qū)π掳惭b的充電樁進(jìn)行調(diào)試。1.培養(yǎng)勤于思考、舉一反三的學(xué)習(xí)習(xí)慣；2.培養(yǎng)良好的團(tuán)隊合作精神。充電樁的技術(shù)要求和基本參數(shù)講授法、自主學(xué)習(xí)法、探究法、小組討論法教材、網(wǎng)絡(luò)資源、教學(xué)視頻、相關(guān)PPT，多媒體教室任務(wù)二充電樁的安裝與調(diào)試[知識學(xué)習(xí)1.直流式充電樁的安裝與調(diào)試2.交流式充電樁的安裝與調(diào)試[技能訓(xùn)練]1.安裝調(diào)試案例教學(xué)過程主主要教學(xué)內(nèi)容及步驟教師活動學(xué)生活動教學(xué)目標(biāo)2章節(jié)動力不足，動力蓄電池報警顯示電量不足，需要樁，需要立即安裝，為客戶進(jìn)行充電?！径啃率谌蝿?wù)二充電樁的安裝與調(diào)試知識目標(biāo)充電樁的技術(shù)要求和基本參數(shù)；3.掌握充電樁的使用管理規(guī)定。力目標(biāo)2.能夠?qū)π掳惭b的充電樁進(jìn)行調(diào)試。一、充電電源的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢目前，新能源汽車充電電源主要采用高頻開關(guān)電源以提供新能源汽車充電所需的電能。而對充電電源的研究，目前主要呈現(xiàn)集成化、高密度化，高頻化和智能化的特點。前兩項主要是對充1.充電電源主功率電路充電電源主功率電路一般包括整流橋、高頻小功率充電電源，一般采用二極管整流橋?qū)斎氲念~定電壓為220V的單相交流電整流，其高頻諧振新能源汽車充電系統(tǒng)主功率電路圖。4個功成全橋逆變電路，逆變電路實現(xiàn)了電壓的DC/AC變換，并使器件工作在高頻條件下，減小了開關(guān)損耗、EMI噪聲。寄生電容管的設(shè)計實現(xiàn)了開關(guān)器的轉(zhuǎn)換效率；LLC諧振電路由電容與兩電感串使開關(guān)管的開關(guān)控制頻率在極小的變化范圍內(nèi)就在全負(fù)載范圍內(nèi)的ZVS；非接觸式感應(yīng)電能傳輸電路的實現(xiàn)主要依靠高頻耦合磁線圈。它解決了傳統(tǒng)導(dǎo)線直接接觸式供電在安全性和可靠性方面的視頻標(biāo)和趨勢講解聽講、思考聽講、思考聽講、思考培養(yǎng)對本節(jié)課內(nèi)容學(xué)習(xí)對充電電源的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢有總體認(rèn)知3因而新能源汽車領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。近年來，隨著材料科學(xué)、電力電子器件、功率變換和控制技術(shù)的發(fā)展，非接觸式感應(yīng)電能傳輸技術(shù)的已經(jīng)成為了現(xiàn)實。二極管整流橋的輸出具有很大的電壓紋波和電流紋波。而新能源汽車的動力蓄電池組對充電電流紋波極其敏感，因而需要設(shè)計濾波電路以減用電感與電容并聯(lián)，濾除高次諧波，是目前最為常用的濾波方式。并聯(lián)級聯(lián)越多，對高次諧波的抑制能力越強(qiáng)，實際應(yīng)用中常根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)計合適的級聯(lián)數(shù)和電感、電容參數(shù)。功率電路圖2.充電控制技術(shù)目前對于全橋變換器的控制方式最為常用的容來實現(xiàn)ZVS，器件應(yīng)力小、控制中的超前臂開關(guān)功率管和滯后臂開關(guān)功率管分別互補(bǔ)導(dǎo)通，并且各自導(dǎo)通接近180(為實現(xiàn)開關(guān)管的ZVS，常設(shè)置一定的死區(qū)時間)，通過控制斜對角的兩開關(guān)管的導(dǎo)通時刻差電角度(即移相角)可達(dá)到調(diào)整輸出電壓范圍的目的。在該控制43．?dāng)?shù)字化控制系統(tǒng)新能源汽車充電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)大都是由數(shù)字部件和模擬部件組成的混合系統(tǒng)，而全數(shù)字控制系統(tǒng)已成為當(dāng)前發(fā)展的方向。傳統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)通常以單片機(jī)或微機(jī)為核心，而由信號處理相對于單片機(jī)或微機(jī)具有更高的精度和速度，它的邏輯判斷能力更為豐富。其豐富的數(shù)字輸入輸信口、專用PWM輸出口等，可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律，可簡化控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，使得整個控制系統(tǒng)體積減小，重量減輕，能耗降低，可靠性提高。由DSP構(gòu)成的控制系統(tǒng)是成為5二、交流充電樁工作原理交流充電樁的輸入端連接到交流電網(wǎng)上，輸出端安裝充電插頭，與新能源汽車對接，為其提供電能補(bǔ)給和其他相關(guān)的服務(wù)。交流充電樁在整三、交流充電樁結(jié)構(gòu)圖1.樁體講解、分析聽講、思考了解交流充按照安裝使用的方式以及占用空間大小的不電樁結(jié)構(gòu)圖同，樁體可以具有落地式以及壁掛式兩種不同的外觀類型。落地式充電樁一般用于安裝在大型的停車場或者路邊停車位等空間較為寬敞的地方，安裝方式為地面式安裝，設(shè)備所占據(jù)的體積和空間都比較大，如圖所示。壁掛式充電樁一般用于6a)落地式充電樁b)壁掛式充電樁2.電氣模塊電氣模塊負(fù)責(zé)控制充電樁電能輸出的斷開和導(dǎo)通，當(dāng)發(fā)生緊急情況時，還能夠及時的斷開電能輸出，保護(hù)充電樁和人員安全。一般在電氣模塊中，使用交流接觸器作為負(fù)責(zé)電源導(dǎo)通或者關(guān)。交流接觸器內(nèi)部有導(dǎo)線線圈，規(guī)則的纏繞在靜鐵芯上；動鐵芯通過彈簧固定，與動觸片和輔電路導(dǎo)通，線圈上有電流通過，靜鐵芯便會產(chǎn)生電磁吸力。此時，動鐵芯受到該吸力，并克服彈簧的反作用力，帶動動觸片移動，閉合開關(guān)，導(dǎo)通電源和負(fù)載電路。開關(guān)K斷開后，靜鐵芯上的電磁吸力便會消失，動鐵芯在彈簧的作用力下復(fù)位，同時，與之聯(lián)動的動觸片也與主觸點分開，電路。73.計量模塊計量模塊用于監(jiān)測交流充電樁實時的電壓、電流、輸出電能以及輸出功率等數(shù)據(jù)，目前使用較為普遍的是智能電表。智能電表不僅具有普通并且與控制器進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。同時，在計量模塊內(nèi)使用智能電表還可以提高設(shè)備的自動化程4.賬務(wù)管理模塊賬務(wù)管理模塊根據(jù)當(dāng)前實時電價和已消耗電量等數(shù)據(jù)計算本次消費(fèi)金額并收取費(fèi)用、打印賬單。完成賬務(wù)管理任務(wù)需要控制器和嵌入式打印機(jī)共同配合。充電樁采取梯形電價政策，控制器計算本次的消費(fèi)金額并完成收費(fèi)，打印機(jī)與控制器進(jìn)行通信，控制器將消費(fèi)信息發(fā)送至打印機(jī)，本次充電的賬單詳情。5.人機(jī)交互模塊人機(jī)交互模塊主要負(fù)責(zé)與用戶的“溝通”，一般使用觸摸屏作為載體，來實現(xiàn)這一功能。用戶根據(jù)自身需要進(jìn)行某些功能的選擇，同時充電樁可以實時的顯示充電過程中的詳細(xì)信息。人機(jī)交互界面是實現(xiàn)自主充電的關(guān)鍵要素，用戶通過顯示屏上的提示與功能選擇，可以設(shè)定個性化的充電方案，以此滿足不同類型用戶的需求。8充電樁的五個主要模塊在控制器的控制下有序的工作，具有充電過程監(jiān)測、電路保護(hù)監(jiān)測、實行分時電價、記錄并保存所有的充電狀態(tài)和充四、交流充電接口充電樁與新能源汽車充電接口對接之后，通過電纜進(jìn)行傳導(dǎo)式的電能傳輸，給車載電池進(jìn)行掌握交流充電能補(bǔ)給。為了保證在充電過程中的人員和設(shè)備講解、分析聽講、思考電接口安全，同時統(tǒng)一不同廠商生產(chǎn)的充電設(shè)備，交流充電樁需要使用專用的充電接口?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《新能源汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置》中的第2部分“交流充電接口”中明確規(guī)定了新能源汽車傳導(dǎo)充電用的交流充電接口的各項參數(shù)指標(biāo)要求。該標(biāo)準(zhǔn)對充電對接口的整體設(shè)寸等都做了詳細(xì)的定義與說明。在交流充電樁這一側(cè)的接口包含有7個觸頭，觸頭的布置方式如示。9表1-2交流充電接口觸頭的電氣參數(shù)及功能在充電設(shè)備端口的對接和斷開過程中，為保障設(shè)備和人員的安全，設(shè)計了不同觸頭的連接順序。端口對接時，首先需要接通5號觸頭，即保護(hù)接地觸頭，保障設(shè)備與已經(jīng)接地。然后再接通7號觸頭和6號觸頭，即控制導(dǎo)引觸頭和充電連接確認(rèn)觸頭，確認(rèn)對接口連接正常。接口需要斷開時，觸頭的斷開順序與連接過程正好相反。先將控制導(dǎo)引觸頭和充電連接確認(rèn)觸頭斷開連接，然后再斷開保護(hù)地觸頭。具體的線路連接狀況如五、控制引導(dǎo)電路充電設(shè)備與車載充電機(jī)的對接口在連接之后，連接的雙方都需要能夠讀取到對接口當(dāng)前連料例舉直觀認(rèn)識控制引導(dǎo)電路接狀態(tài)的數(shù)據(jù)?？刂埔龑?dǎo)就是充電設(shè)備與新能源汽車之間通信和連接的過程，是確保充電設(shè)備與新能源汽車之間穩(wěn)定連接和安全充電的關(guān)鍵要根據(jù)現(xiàn)行國標(biāo)《新能源汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置》中關(guān)于交流充電對接裝置的相關(guān)規(guī)定，充電樁需使用控制引導(dǎo)電路。通過該電路實時的獲取對接口當(dāng)前的連接狀態(tài)，并計算額定電流等參。車輛插座部分以及新能源汽車部分所組成。在圖2-6中，開關(guān)K表示充電樁內(nèi)部與交流接觸器聯(lián)連接或者斷開的開關(guān)。充電插頭內(nèi)部還設(shè)置有開鎖止同時也閉合，禁止車輛在充電過程中移動。S3是新能源汽車車輛內(nèi)部用于控制裝置的開關(guān)。當(dāng)充電插頭與車輛插座相對接后，相當(dāng)于供沒有連接成功，引導(dǎo)電路處于斷開狀態(tài)。當(dāng)兩個引導(dǎo)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，接口已經(jīng)連接成功。當(dāng)充電插頭和車輛插座確認(rèn)連接成功之后，側(cè)，最終傳送至車載充電機(jī)。充電機(jī)接收該P(yáng)WM信號，并分析計算供電裝置可以輸出的最大電流和功率。同時車載充電機(jī)進(jìn)行自檢功能，并閉合開當(dāng)充電插頭和車輛插座連接成功，且車載電池準(zhǔn)備好充電之后，供電控制裝置控制充電開關(guān)K閉合，然后啟動充電。如果充電完成或者充電過程中連接裝置斷開，則系統(tǒng)立即控制交流接觸器斷開，切斷充電開關(guān)K回路，停止充電，保障六、充電樁的選址布置1.充電站選址1)充電站的選址應(yīng)結(jié)合城市新能源汽車發(fā)展規(guī)劃統(tǒng)籌考慮，并與配電網(wǎng)現(xiàn)狀和近遠(yuǎn)期規(guī)劃相密切結(jié)合，以充電站對供電可靠性的要求，以及電網(wǎng)對充電站電能質(zhì)量控制的要求。電電源端，并便于供電電源線路的進(jìn)出。3)公共充電站應(yīng)選擇在進(jìn)出車便利的場所。宜選擇在城市次干道路旁，不宜選擇在支路和交叉道路路口附近。充電站進(jìn)出口宜與城市次干道設(shè)置在供電部門維修基地等附近。給排水、消防等市政公用設(shè)施。6)充電站應(yīng)滿足環(huán)境保護(hù)和消防安全的要求，與其他建筑物、構(gòu)筑物之間的防火間距應(yīng)滿的有關(guān)要求。7)充電站不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境場所的正GB爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境場所電力8)充電站不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場9)充電站不應(yīng)設(shè)在浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，安裝電氣設(shè)備的功能用房不應(yīng)與上述場所貼鄰。10)充電站不應(yīng)設(shè)在室外地勢低洼、易積水的場所和易發(fā)生次生災(zāi)害的地點。解聽講、思考解充電樁充電站宜預(yù)留一定的備用場地。2.充電站布置(1)總體布置1)充電站的總體布置應(yīng)滿足便于新能源汽車的出入及停放，保障站內(nèi)人員和設(shè)施的安全。2)充電區(qū)的入口和出口至少應(yīng)有兩條車道與站外道路連接，充電站應(yīng)設(shè)置緩沖距離或緩沖地3)充電區(qū)單車道寬度不應(yīng)小于3.5m，雙車道寬度不應(yīng)小于6m。轉(zhuǎn)彎半徑按照新能源汽車停車位充電時不應(yīng)妨礙站內(nèi)其他車輛的充電與通護(hù)站內(nèi)充電設(shè)施、方便進(jìn)站充電的新能源汽車駕(2)電氣布置適用的原則，并便于安裝、操作、搬運(yùn)、檢修、宜設(shè)在建筑物的首層，便于運(yùn)輸和安裝?？拷?。電機(jī)可安裝在同一房間。或變壓器與低壓開關(guān)柜設(shè)置在同一房間，變壓器應(yīng)選用干式，且外殼防護(hù)等級不低于IP20。電機(jī)可設(shè)置在戶外組合式成套配電站中，其基礎(chǔ)應(yīng)適當(dāng)抬高，以利于通風(fēng)和防水。6)變壓器室不宜與監(jiān)控室貼鄰布置或位于正下方，不能滿足時應(yīng)采取防止電磁干擾措施。3.充電站安全防護(hù)(1)消防及安全充電站的建(構(gòu))筑物構(gòu)外民用建(構(gòu))筑物及各類廠房、庫房、堆場、儲罐之間的防火間距應(yīng)滿足GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。充電站電力設(shè)備的消防安全要求應(yīng)滿足DL二級電力用戶的充電站宜設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。充電站應(yīng)設(shè)置滅火劑，滅火劑的選用應(yīng)能提高滅火的有效性、降低對設(shè)備和人員的影響。充電站內(nèi)應(yīng)設(shè)置消防砂坑(庫)，消防用砂電纜在室外進(jìn)入建筑物內(nèi)的入口處，以及電纜在穿越各房間隔墻、樓板的孔洞在線路敷設(shè)完畢后，應(yīng)采用防火封堵材料進(jìn)行封堵。充電站防治白蟻的措施應(yīng)按照國家及地方相(2)噪聲限值充電站的噪聲限值不應(yīng)超過標(biāo)識。所有標(biāo)識的顏色代碼、尺寸、內(nèi)容等應(yīng)符合Q/CSG10001-2004《變電站安鍵環(huán)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》相解根據(jù)任務(wù)要求，每六人一組，每組選出一名組長，組長對小組成員進(jìn)行任務(wù)分配。以小組為單位，根據(jù)實訓(xùn)室的充電樁的配置，對完成以下1.典型純電動汽車交流充電樁的安裝與調(diào)試1.安裝前準(zhǔn)備1)充電樁施工圖紙的學(xué)習(xí)、核查；；4)施工現(xiàn)場的準(zhǔn)備：臨時用電、作業(yè)現(xiàn)場、施工要求、施工小組建設(shè)、施工進(jìn)度表、完工驗2.線管敷設(shè)工藝線管敷設(shè)工藝流程：明管敷設(shè)→支吊架加工接→地線連接。的表面防腐與橋架一致，加工應(yīng)平直，無明顯扭(2)支吊架位置測量及固定電纜管道支架、方便的敷設(shè)電纜及其固定安置接頭。吊裝線槽的接的鋼結(jié)構(gòu)上的支吊架，焊接不少于兩個邊，必須牢固，焊接處應(yīng)及時除去焊渣，補(bǔ)漆。(3)明敷不宜敷設(shè)在熱力管道、熱力設(shè)備、凈距應(yīng)滿足以下要求。管道穿過不同區(qū)域之間的墻、板孔洞處，應(yīng)采用非燃性材料嚴(yán)密堵塞。管道水平敷設(shè)時距離地面的高度一般不低于2.5m，垂直敷設(shè)時距離地面1.8m以下部分應(yīng)采取保護(hù)(4)暗敷線管至地下構(gòu)筑物基礎(chǔ)，不得小于0mm；電纜管深度與建筑物、構(gòu)筑物表面的距離不應(yīng)小于樓板穿管時，穿管內(nèi)徑不應(yīng)小于電纜外徑的1.5當(dāng)無規(guī)定時，接地體頂面埋設(shè)深度不應(yīng)小于架及其支吊架全長不小于兩處與接地(PE)或接零(PEN)干線相連接，非鍍鋅橋架間連接板的兩端跨接銅芯接地線，接地線最小允許截面積不帽或防松墊圈的連接固定螺栓。3.設(shè)備安裝→充電樁固定安裝(1)基座制作基礎(chǔ)采用水泥一次澆筑成型，和預(yù)留進(jìn)出線孔。在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，當(dāng)上層地基的承載力大于下層土?xí)r，宜利用上層土作持力層。除巖石地基外，基礎(chǔ)埋深(2)配電箱(柜)、充電樁搬運(yùn)清掃道路，排除障礙物，保證道路平整暢通。吊裝時，應(yīng)使用設(shè)備自設(shè)吊環(huán)，無吊環(huán)時應(yīng)吊掛四角主要承力要注意設(shè)備的外觀、漆層無損傷，不能損傷設(shè)備的元器件和線路，保證設(shè)備的整潔干凈。設(shè)備內(nèi)部的電線接線壓接牢固、可靠，二次線接線正確牢固，導(dǎo)線與端子排連接緊密，標(biāo)示要清晰、齊充電樁安裝：充電樁定位，按充電樁外形尺寸進(jìn)行測量放線定位，把充電樁牢固的安裝在做充電樁內(nèi)要保持配線的整齊，回路編號齊全，以及標(biāo)示正周圍介質(zhì)不含有腐蝕金屬的破壞絕緣的有害氣體及電介質(zhì)軟件界