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純電動商用車充電插座試驗方案研究
2021-05-28 15:42:41· 來源：鄭州宇通客車股份有限公司 作者：李二鑫等
引 言在純電動商用車中，采用國標(biāo)直流充電系統(tǒng)是行業(yè)最常見的形式，相比較早期的交流充電系統(tǒng)，純電動商用車直流充電電壓更高，充電電流更大，可以獲得更大的充
引 言
在純電動商用車中，采用國標(biāo)直流充電系統(tǒng)是行業(yè)最常見的形式，相比較早期的交流充電系統(tǒng)，純電動商用車直流充電電壓更高，充電電流更大，可以獲得更大的充電功率，加快充電速度，縮短充電時間。純電動商用車多用于城市公交，運營里程、運營時間長，車輛充電次數(shù)多，充電功率大，對車輛充電插座的可靠性、壽命要求高，從而需要探索設(shè)計出充電插座的試驗平臺和方法，對其使用壽命及成本進(jìn)行精確評估。
1 試驗平臺的架構(gòu)
如圖1所示，試驗平臺電路部分模擬車輛充電系統(tǒng)搭建，在電路上增加直流電源、接觸器，熔斷器、充電插座、充電槍、高壓連接線束等形成完成的充電回路，實現(xiàn)0-lOOOA電流動態(tài)可調(diào)；試驗平臺輔助裝置部分配置氣源及氣動裝置，氣動裝置帶動充電槍、充電插座實現(xiàn)插拔動作，設(shè)計定位工裝鎖定充電插座和充電槍插拔路徑及位置，可動態(tài)設(shè)定插拔速度及頻次，模擬人工充電操作；檢測部分配置控制模塊及充電插座溫度傳感器、電流傳感器、環(huán)境溫度傳感器、插拔次數(shù)檢測、插拔力矩傳感器等，實現(xiàn)對應(yīng)檢測項目的數(shù)據(jù)檢測及存儲。
2 試驗平臺的檢測參數(shù)
試驗平——充電插座正負(fù)極溫度Tl和T2;充電槍正負(fù)極溫度T3和T4
電流——充電電流I
時間——充電插座溫度穩(wěn)態(tài)時間t
插拔次數(shù)——氣動設(shè)備執(zhí)行充電插拔操作次數(shù)N環(huán)境數(shù)據(jù)環(huán)境溫度T
插拔力測試——測量充電槍充電插座插拔力大小F
3 測試方案
3.1 線束壓接溫升測試
線束壓接溫升測試一個循環(huán)周期由t1、t2組成，其中t1為充電插座通電溫升穩(wěn)態(tài)時間，t2為充電插座冷卻時間，采集每個循環(huán)的充電插座穩(wěn)態(tài)溫度。其中t1、t2需要根據(jù)設(shè)定的充電電流、環(huán)境溫度、充電插座及充電槍實測得出。
3.2 模擬工況壽命測試
根據(jù)采集車輛的充電工況，包含充電電流、充電時間、充電頻次、環(huán)境溫度等信息，選取典型工況進(jìn)行加密回放，控制充電插座試驗臺架按照實車工況通電升溫后進(jìn)行插拔加密測試，采集每個循環(huán)的環(huán)境溫度、插拔力及充電插座穩(wěn)態(tài)溫度。
4 評價標(biāo)準(zhǔn)
4.1 線束壓接
按照線束壓接測試方法進(jìn)行循環(huán)測試，小千一定循環(huán)次數(shù)且溫升穩(wěn)定，視為壓接合格，如溫升隨循環(huán)次數(shù)持續(xù)上升不能穩(wěn)定，視為失效，記錄溫升及循環(huán)次數(shù)數(shù)據(jù)。
4.2 充電插座壽命
試驗過程中，監(jiān)測充電插座溫升、插孔完整性、插拔力等情況，數(shù)據(jù)自動記錄。觀察充電插座溫升、插孔外觀、插拔力、插拔次數(shù)的變化情況，如果出現(xiàn)低千技術(shù)要求現(xiàn)象，判定樣件失效，并根據(jù)試驗終止時的次數(shù)計算等效壽命。
5 結(jié)論
綜上所述，以上試驗平臺能夠靈活模擬整車充電系統(tǒng)并加速實際工況，結(jié)合合適的測試評價標(biāo)準(zhǔn)，能夠方便快速的等效出車用充電插座的實際使用壽命，并根據(jù)過程保養(yǎng)費用計算出全壽命周期使用成本，為產(chǎn)品的使用和推廣提供依據(jù)。
在純電動商用車中，采用國標(biāo)直流充電系統(tǒng)是行業(yè)最常見的形式，相比較早期的交流充電系統(tǒng)，純電動商用車直流充電電壓更高，充電電流更大，可以獲得更大的充電功率，加快充電速度，縮短充電時間。純電動商用車多用于城市公交，運營里程、運營時間長，車輛充電次數(shù)多，充電功率大，對車輛充電插座的可靠性、壽命要求高，從而需要探索設(shè)計出充電插座的試驗平臺和方法，對其使用壽命及成本進(jìn)行精確評估。
1 試驗平臺的架構(gòu)
如圖1所示，試驗平臺電路部分模擬車輛充電系統(tǒng)搭建，在電路上增加直流電源、接觸器，熔斷器、充電插座、充電槍、高壓連接線束等形成完成的充電回路，實現(xiàn)0-lOOOA電流動態(tài)可調(diào)；試驗平臺輔助裝置部分配置氣源及氣動裝置，氣動裝置帶動充電槍、充電插座實現(xiàn)插拔動作，設(shè)計定位工裝鎖定充電插座和充電槍插拔路徑及位置，可動態(tài)設(shè)定插拔速度及頻次，模擬人工充電操作；檢測部分配置控制模塊及充電插座溫度傳感器、電流傳感器、環(huán)境溫度傳感器、插拔次數(shù)檢測、插拔力矩傳感器等，實現(xiàn)對應(yīng)檢測項目的數(shù)據(jù)檢測及存儲。
2 試驗平臺的檢測參數(shù)
試驗平——充電插座正負(fù)極溫度Tl和T2;充電槍正負(fù)極溫度T3和T4
電流——充電電流I
時間——充電插座溫度穩(wěn)態(tài)時間t
插拔次數(shù)——氣動設(shè)備執(zhí)行充電插拔操作次數(shù)N環(huán)境數(shù)據(jù)環(huán)境溫度T
插拔力測試——測量充電槍充電插座插拔力大小F
3 測試方案
3.1 線束壓接溫升測試
線束壓接溫升測試一個循環(huán)周期由t1、t2組成，其中t1為充電插座通電溫升穩(wěn)態(tài)時間，t2為充電插座冷卻時間，采集每個循環(huán)的充電插座穩(wěn)態(tài)溫度。其中t1、t2需要根據(jù)設(shè)定的充電電流、環(huán)境溫度、充電插座及充電槍實測得出。
3.2 模擬工況壽命測試
根據(jù)采集車輛的充電工況，包含充電電流、充電時間、充電頻次、環(huán)境溫度等信息，選取典型工況進(jìn)行加密回放，控制充電插座試驗臺架按照實車工況通電升溫后進(jìn)行插拔加密測試，采集每個循環(huán)的環(huán)境溫度、插拔力及充電插座穩(wěn)態(tài)溫度。
4 評價標(biāo)準(zhǔn)
4.1 線束壓接
按照線束壓接測試方法進(jìn)行循環(huán)測試，小千一定循環(huán)次數(shù)且溫升穩(wěn)定，視為壓接合格，如溫升隨循環(huán)次數(shù)持續(xù)上升不能穩(wěn)定，視為失效，記錄溫升及循環(huán)次數(shù)數(shù)據(jù)。
4.2 充電插座壽命
試驗過程中，監(jiān)測充電插座溫升、插孔完整性、插拔力等情況，數(shù)據(jù)自動記錄。觀察充電插座溫升、插孔外觀、插拔力、插拔次數(shù)的變化情況，如果出現(xiàn)低千技術(shù)要求現(xiàn)象，判定樣件失效，并根據(jù)試驗終止時的次數(shù)計算等效壽命。
5 結(jié)論
綜上所述，以上試驗平臺能夠靈活模擬整車充電系統(tǒng)并加速實際工況，結(jié)合合適的測試評價標(biāo)準(zhǔn)，能夠方便快速的等效出車用充電插座的實際使用壽命，并根據(jù)過程保養(yǎng)費用計算出全壽命周期使用成本，為產(chǎn)品的使用和推廣提供依據(jù)。
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