問題1:充電模塊組的輸出端是否可以只用一個熔斷器?是否可以只用一個直流接觸器?
(1)李總回答:
輸出可以只用一個熔斷器,不影響保護。
單槍理論上可以只用一個直流接觸器,但樁體內電池電壓和模塊電壓檢測回路必須要完全隔離,不能共負極,否則電池反接時,會出現短路。但雙槍模式下,負極不斷開會造成一把槍充電時,另一把槍負極帶電。另外正負極兩路直流接觸器能夠減少出現主觸點粘連的情況,出現異常情況更好的及時切斷電源,避免事故的擴大。
(2)戴工回答:
國標NB/T18487.1-2015給出的充電系統原理圖上有兩個直流接觸器。我理解的原因是:
第一,如果只有一個直流接觸器,比如只有正極有接觸器,如果正極接觸器靠近樁體一側的絕緣強度下降,出現正極接地的情況,而負極一直沒有斷開,負極對地就有一個直流高壓,如果人體接觸負極時就會出現安全事故;如果在充電槍的使用中負極也出現接地,此刻就會出現對地短路。
第二,在充電自檢時直流接觸器正常,但是在斷開時未能斷開,而且此時模塊也沒有及時關機,在只有一個接觸器情況下,槍口就有高壓直流了。
因此,使用兩個接觸器能夠降低出現安全事故的概率,減少形成短路回路和充電槍口帶高壓直流電的機率。我來設計就會直流接觸器使用一個,把其他的絕緣、短路、接觸器的保護邏輯搞好,也能達到同樣的效果;一個直流接觸器要幾百個大洋。
熔斷器國標沒有明確規定,因為主回路距離不遠有一個熔斷點就可以,在發生不可控的大電流情況下,能夠把熔斷器燒斷即可。
[編者按]兩位專家觀點一致,但闡述的角度不太一樣。安規問題,是“人命關天“之大事。
問題2:直流接觸器是否可以不通過繼電器來控制,直接由控制器的I/O信號來控制?
(1)李總回答:
可以,選用直流接觸器時,要考慮好啟動沖擊電流,不同品牌的直流接觸器啟動電流不一樣,合理選型,避免電流過大燒毀三極管。
(2)戴工回答:
當然不可以直接用控制器的I/O來控制。控制器的電源和接觸器的電源不是同一個,控制器控制信號必須通過隔離來驅動MOS管(經濟一些)或者信號繼電器(成本高一點)再來驅動直流接觸器。
[編者按]兩位專家觀點相反。您支持哪種觀點?
問題3:輔助電源的輸入端加了漏電開關,這是否可以省去?三相交流輸入端卻沒有加漏電開關,這是否可以接受?
(1)李總回答:
個人認為也是應該三相交流輸入端加漏電,輔助電源沒必要加漏電(開關電源比較成熟,本來就有各種保護)。
(2)戴工回答:
對于現在的充電模塊,都有比較大的Y電容,模塊漏電流大約在3個mA以內。如果模塊并機八臺及以上,那么模塊本身的漏電流就可能接近30mA,而對于人體保護的漏電流的理想值就是30mA,如果此時三相交流輸入端加入了30mA漏電開關,那么在應用過程中很容易出現漏電保護,可能三天五天就出現保護需要人工恢復,對于用戶體驗來說會很差。但是戶外產品還是加漏電保護比較好一點,這個需要根據模塊的漏電流和模塊個數來確定,可適當的選擇60mA、100mA的漏電保護,當然選擇這個級別的漏電保護就不是對人體保護了,而是對老化、破皮等引起的災害保護。但是很多的整樁制作商往往忽略模塊漏電流這樣一個關鍵指標。
二次電(輔助電源輸入端),必須設計在三相輸入開關的前端,與模塊三相電是獨立開關,而且用戶操作最多的就是二次電,因此必須加入30mA的漏電保護。
[編者按]市面上在售的充電樁在二次側也大都沒有在二次電(輔助電源輸入端)加漏電保護。兩位專家觀點再次碰撞。
問題4:風扇是否可以不用繼電器控制?
(1)李總回答:
風扇各家選用不同,有選調速風扇的,有選直流風扇、交流風扇。根據不同情況選用不同的控制方法。
(2)戴工回答:
無論選用那種風扇,電源都必須和控制器電源隔離,否則風扇電源及有可能影響到控制器的電源,從而影響CAN,485,232的通訊;因此通過控制器隔離驅動MOS管或者信號繼電器(電流大的話還需加中間繼電器)來控制風扇。
[編者按]市面上在售的充電樁在二次側也大都沒有在二次電(輔助電源輸入端)加漏電保護。兩位專家觀點再次碰撞。
問題5:輔助電源是否可以由兩個合并為一個?
(1)李總回答:
這個是指給BMS供電的12V和24V電源嗎?這個是可以合并的,但市面上比較少這種電源,需要定制,價格上沒有特別大的優勢。并且目前24V只是一個過渡期,加24V主要是部分老國標的車還沒整改完。新國標都是12V的,所以沒必要再嘗試這種非標的電源。
(2)戴工回答:
不可以。
BMS供電電源18487.1-2015規定12V、10A,小車的電流一般3-5A,大車電流一般5-8A,BMS的供電要求是單獨的專用電源,尤其不能接入繼電器,有些繼電器沒有接入續流二極管,電壓很容易產生遠高于12V的電壓尖峰,會損壞車上的中央控制器導致車無法啟動。
其它的可共用一個12V輔助電源,但是對于不同的供電還要對12V進行隔離使用。
[編者按]兩位專家觀點不太一致。你怎么看?
問題6:是否可以只要一種12V的輔助電源?
李總回答:
同上,雙電源主要是兼顧前期老國標的車型,新國標明確規定BMS輔助電源為12V/10A。
問題7:電子鎖是否可以不用通過繼電器切合?
(1)李總回答:
目前市面上比較常用的電子鎖是12V鎖、-12V開,而且額定電流3A比較大。不通過繼電器切合的話,主要在于電子鎖都是給的脈沖信號,長時間給電線圈容易燒。±12V還是要切換顛倒,除非后續電子鎖更新換代。
(2)戴工回答:
通過繼電器投切+12V,-12V已經是最合適最簡單的方案了。
[編者按]兩位專家觀點一致。
問題8:圖中沒有電壓和電流檢測單元,這是否可以接受?
(1)李總回答:
不能,電壓電流檢測是一種保護手段,不能完全依靠BMS和模塊給的電流電壓來執行控制命令(有些BMS配置階段給出的電壓值都是錯誤的值),出現問題時會造成很大的沖擊電流或者出現充電電流過大造成電池過充等情況。應該樁自身檢測并與BMS以及模塊檢測做對比,有較大偏差時立即故障停機,避免事故擴大,做到三層保護。
(2)戴工回答:
無論單槍還是多槍,至少電壓檢測單元不能沒有,不要以為有了直流電表就可以不要電壓采集了,18487.1-2015明確規定當出現過充時,必須在100mS以內切斷主回路,而電表的采集速度行規是1S一次,根本無法滿足,電壓采集不僅要有,還要采集速度快。
電表電壓用來采集模塊電壓,電壓采集單元用來采集電池電壓,分別接在直流接觸器的兩端,作為控制器判斷絕緣檢測電壓、預充、過充、模塊輸出、電池反接、直流接觸器粘連的判斷依據(這兩個值在不同的充電階段代表不同的值,要合理利用)。因為18487.1-2015明確規定采用直流電表,所以沒有電流采集單元而利用電表電流采集,也是能滿足過流保護時間要求。
[編者按]兩位專家觀點一致,但闡述的角度不太一樣。
問題9:電表在采集電壓和電流信息,BMS也在采集電壓和電流信息,每個充電模塊本身也給充電控制器上報電壓和電流信息,它們之間的差異是什么?
(1)李總回答:
理論上在充電過程中只是精度誤差的區別,沒開始充電時,模塊上報的電壓是模塊輸出電壓,BMS給的是電池電壓;輸出接觸器吸合后,兩者一致。
(2)戴工回答:
先理解第八個問題中直流電表和電壓采集單元的接線方式。
控制器最優先采用直流電表電壓監控模塊輸出,如果電表通訊出現故障才啟用模塊自身上報的最高的電壓作為模塊輸出;電壓采集單元被最優先用來監控電池電壓,如果電壓采集單元失效才啟用BMS上報的電池電壓;控制器優先采用電表采集電流作為輸出電流,如果電表通訊故障啟用BMS上報電流或者所有模塊上報的電流總和。
在電表、采集單元、模塊上報、BMS上傳這四組數據中,要優先用電表,采集單元數據,并用此和BMS上傳數據做比較,如果誤差范圍超過5%,最好以信息提示。
[編者按]在實際的充電樁產品中,你會發現幾組數據有差異,特別是電流表的讀數差異很大。為什么?
問題10:充電模塊組整體端接了一個120歐電阻,那么在充電模塊內部是否需要在每個模塊CAN輸出接口端接120歐電阻匹配?
(1)李總回答:
按照ISO11898規范,為了增強CAN-bus通訊的可靠性,CAN-bus總線網絡的兩個端點通常要加入終端匹配電阻(120Ω)。終端匹配電阻的大小由傳輸電纜的特性阻抗所決定,例如,雙絞線的特性阻抗為120Ω,則總線上的兩個端點也應配上120Ω終端電阻。
另外在長距離通信中,終端電阻的阻值有時需要增大,才能保證通信的正常。因為充電模塊CAN都是并聯的,要是都加120的電阻的話,并聯阻值會很小,所以不能都加。
(2)戴工回答:
模塊不能接120電阻(都接會因阻抗小而直接拉低CAN的電壓);在控制器的CAN口和模塊的最遠段接雙絞線120阻抗匹配電阻,模塊之間需要采用級聯的接線方式。
[編者按]CAN通訊故障是實際產品中問題比例比較大的,和干擾的關系很大。CAN通訊可靠性的話題值得深挖。
問題11:圖中總共用了幾個CAN通訊口?幾個RS485通訊口?如果是雙槍,需要幾個CAN通訊口?
戴工回答:
如果接國網計費單位雙槍又要同時充電需要四個can,一個槍一個,電源一個,計費單位一個;485通訊接口,可以同一種通訊波特率,同一通訊方式,只是數據應用層不同的在同一通訊口;完全不同的通訊協議盡量不要在一個口上。