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(hù)。
單槍理論上可以只用一個直流接觸器,但樁體內(nèi)電池電壓和模塊電壓檢測回路必須要完全隔離,不能共負(fù)極,否則電池反接時,會出現(xiàn)短路。但雙槍模式下,負(fù)極不斷開會造成一把槍充電時,另一把槍負(fù)極帶電。另外正負(fù)極兩路直流接觸器能夠減少出現(xiàn)主觸點粘連的情況,出現(xiàn)異常情況更好的及時切斷電源,避免事故的擴(kuò)大。
(2)戴工回答:
國標(biāo)NB/T18487.1-2015給出的充電系統(tǒng)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(cè)的絕緣強(qiáng)度下降,出現(xiàn)正極接地的情況,而負(fù)極一直沒有斷開,負(fù)極對地就有一個直流高壓,如果人體接觸負(fù)極時就會出現(xiàn)安全事故;如果在充電槍的使用中負(fù)極也出現(xiàn)接地,此刻就會出現(xiàn)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(guān)機(jī),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(xiàn)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(jī)率。我來設(shè)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(hù)邏輯搞好,也能達(dá)到同樣的效果;一個直流接觸器要幾百個大洋。
熔斷器國標(biāo)沒有明確規(guī)定,因為主回路距離不遠(yuǎn)有一個熔斷點就可以,在發(fā)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(guī)問題,是“人命關(guān)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(dāng)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(qū)動MOS管(經(jīng)濟(jì)一些)或者信號繼電器(成本高一點)再來驅(qū)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(guān),這是否可以省去?三相交流輸入端卻沒有加漏電開關(guān),這是否可以接受?
(1)李總回答:
個人認(rèn)為也是應(yīng)該三相交流輸入端加漏電,輔助電源沒必要加漏電(開關(guān)電源比較成熟,本來就有各種保護(hù))。
(2)戴工回答:
對于現(xiàn)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(nèi)。如果模塊并機(jī)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(hù)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(guān),那么在應(yīng)用過程中很容易出現(xiàn)漏電保護(hù),可能三天五天就出現(xiàn)保護(hù)需要人工恢復(fù),對于用戶體驗來說會很差。但是戶外產(chǎn)品還是加漏電保護(hù)比較好一點,這個需要根據(jù)模塊的漏電流和模塊個數(shù)來確定,可適當(dāng)?shù)倪x擇60mA、100mA的漏電保護(hù),當(dāng)然選擇這個級別的漏電保護(hù)就不是對人體保護(hù)了,而是對老化、破皮等引起的災(zāi)害保護(hù)。但是很多的整樁制作商往往忽略模塊漏電流這樣一個關(guān)鍵指標(biāo)。
二次電(輔助電源輸入端),必須設(shè)計在三相輸入開關(guān)的前端,與模塊三相電是獨立開關(guān),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(hù)。
[編者按]市面上在售的充電樁在二次側(cè)也大都沒有在二次電(輔助電源輸入端)加漏電保護(hù)。兩位專家觀點再次碰撞。
問題4:風(fēng)扇是否可以不用繼電器控制?
(1)李總回答:
風(fēng)扇各家選用不同,有選調(diào)速風(fēng)扇的,有選直流風(fēng)扇、交流風(fēng)扇。根據(jù)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(fēng)扇,電源都必須和控制器電源隔離,否則風(fēng)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(qū)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(fēng)扇。
[編者按]市面上在售的充電樁在二次側(cè)也大都沒有在二次電(輔助電源輸入端)加漏電保護(hù)。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(yōu)勢。并且目前24V只是一個過渡期,加24V主要是部分老國標(biāo)的車還沒整改完。新國標(biāo)都是12V的,所以沒必要再嘗試這種非標(biāo)的電源。
(2)戴工回答:
不可以。
BMS供電電源18487.1-2015規(guī)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(xù)流二極管,電壓很容易產(chǎn)生遠(yuǎn)高于12V的電壓尖峰,會損壞車上的中央控制器導(dǎo)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(jìn)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(biāo)的車型,新國標(biāo)明確規(guī)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(xù)電子鎖更新?lián)Q代。
(2)戴工回答:
通過繼電器投切+12V,-12V已經(jīng)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(hù)手段,不能完全依靠BMS和模塊給的電流電壓來執(zhí)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(xiàn)問題時會造成很大的沖擊電流或者出現(xiàn)充電電流過大造成電池過充等情況。應(yīng)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(jī),避免事故擴(kuò)大,做到三層保護(hù)。
(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(guī)定當(dāng)出現(xiàn)過充時,必須在100mS以內(nèi)切斷主回路,而電表的采集速度行規(guī)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(yù)充、過充、模塊輸出、電池反接、直流接觸器粘連的判斷依據(jù)(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(guī)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(hù)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(qū)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(yōu)先采用直流電表電壓監(jiān)控模塊輸出,如果電表通訊出現(xiàn)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(yōu)先用來監(jiān)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(yōu)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(shù)據(jù)中,要優(yōu)先用電表,采集單元數(shù)據(jù),并用此和BMS上傳數(shù)據(jù)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(chǎn)品中,你會發(fā)現(xiàn)幾組數(shù)據(jù)有差異,特別是電流表的讀數(shù)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(nèi)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(guī)范,為了增強(qiáng)CAN-bus通訊的可靠性,CAN-bus總線網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(lián)的,要是都加120的電阻的話,并聯(lián)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(yuǎn)段接雙絞線120阻抗匹配電阻,模塊之間需要采用級聯(lián)的接線方式。
[編者按]CAN通訊故障是實際產(chǎn)品中問題比例比較大的,和干擾的關(guān)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(wǎng)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(shù)據(jù)應(yīng)用層不同的在同一通訊口;完全不同的通訊協(xié)議盡量不要在一個口上。