電動(dòng)車充電機(jī)安全性分析及其正確選用PPT演示文稿

1、威海天力電源科技有限公司,Weihai Tonsload Power-tech. Co.,Ltd,演講者：鄭前進(jìn),新能源電動(dòng)汽車伴隨著世界經(jīng)濟(jì)及環(huán)境形式需要在逐步進(jìn)入老百姓的生活，電動(dòng)汽車在充電過程中可以俠義定義為一個(gè)大功率的家用電器，其安全性是大家非常關(guān)注的，因?yàn)樯婕暗截?cái)產(chǎn)、人身的安全。 在目前充電等設(shè)施不健全的條件下，電動(dòng)汽車的充電過程幾乎都是在個(gè)人家庭而非公共場合完成，由于每個(gè)家庭充電條件差別很大，充電過程的安全性隱患較多，所以電動(dòng)車充電機(jī)的選擇及過程的使用對整車廠和用戶來說非常重要。,電動(dòng)車充電機(jī)的安全性分析,目前電動(dòng)車充電機(jī)的使用現(xiàn)狀：,電動(dòng)車充電機(jī)的安全性分析,1、交流輸入部分 目

2、前大家使用的充電機(jī)交流輸入一般采用線徑2.5mm、插頭16A的國標(biāo)電源線。這段線的安全隱患取決于我們選擇的充電機(jī)電氣參數(shù)，簡單分析如下,電動(dòng)車充電機(jī)的安全性分析,目前類似產(chǎn)品的國家或行業(yè)要求功率因數(shù)PF 0.95，效率 90%，可實(shí)際中很多企業(yè)為了降低成本而選擇非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，這類產(chǎn)品PF 0.7，效率 88%。 如果這個(gè)充電機(jī)的額定充電參數(shù)為72V/25A,那么這種充電器的實(shí)際長時(shí)間輸出功率基本上在85V*25A=2125W。針對非標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)充電機(jī)的交流電流計(jì)算如下。 1）非標(biāo)充電機(jī)輸入電流計(jì)算： 輸出功率Pout=85V*25A=2125W. 輸入有功功率Pin=Pout/=2125W/0.88

3、=2414W 交流輸入視在功率S=2414W/0.70=3448VA 交流輸入總電流I=S/Vin=3448/220=15.7A （目前的這類充電機(jī)交流輸入插頭為單相16A） 2）標(biāo)準(zhǔn)充電機(jī)輸入電流計(jì)算： 輸出功率Pout=85V*25A=2125W. 輸入有功功率Pin=Pout/=2125W/0.92=2310W 交流輸入視在功率S=2310W/0.99=2333VA 交流輸入總電流I=S/Vin=2333/220=10.6A （目前的這類充電機(jī)交流輸入插頭為單相16A）,電動(dòng)車充電機(jī)的安全性分析,2、充電機(jī)與電池組端的充電線,此處快速熔斷器在充電器外部充電連接線或者線路短路的時(shí)候，可以起

4、到快速熔斷保護(hù)的作用,充電線中間連接器、充電機(jī)內(nèi)部直流輸出端子、電池接線端子等，如果這些處出現(xiàn)接觸不良，接觸處就會(huì)產(chǎn)生高溫碳化短路，最后導(dǎo)致電池端短路。 要想避免充電部分電池短路導(dǎo)致的事故，只有在電池端增加快速熔斷器。,電動(dòng)車充電機(jī)的安全性分析,3、 充電機(jī)內(nèi)部電路 1）、 連接器連接處接觸不良。 2）、電容器、電阻等器件性能或工藝不良。 3）、功率器件焊接處出現(xiàn)裂紋。 4）、電線或插頭破損。,電動(dòng)車充電機(jī)的安全性分析,1）、充電機(jī)連接處接觸不良 大電流連接器連接處如果接觸不良容易導(dǎo)致局部高溫，或者讓電線碳化短路，近而引起可燃物的燃燒。如果是充電線路，電線碳化短路會(huì)引起電池短路，進(jìn)而加劇事故的

5、發(fā)生。,電動(dòng)車充電機(jī)的安全性分析,2）、電容器、功率電阻器性能或使用不當(dāng) 鋁電解電容器、積層陶瓷電容器、薄膜電容器由于產(chǎn)品性能、外界環(huán)境、生產(chǎn)工藝等都會(huì)引起其高溫或者燃燒，進(jìn)而引起附近可燃物一起燃燒。有些器件短時(shí)間內(nèi)是發(fā)現(xiàn)不了問題的，可能需要2-3年，目前家電類產(chǎn)品失火事件不少于此有關(guān)。 功率電阻采用鍍膜刻槽或者繞線工藝生產(chǎn)，在高壓或者生產(chǎn)工藝不良情況下可能會(huì)引起局部短路阻值減少，致使電阻發(fā)熱嚴(yán)重產(chǎn)生高溫引起附近器件的燃燒,電動(dòng)車充電機(jī)的安全性分析,3）、 功率器件焊接處出現(xiàn)裂紋 功率元器件焊接端焊接不良或由于長期震動(dòng)出現(xiàn)裂紋，并向該部分通電后的情況。初期時(shí)（圖左）雖未發(fā)現(xiàn)異常，但經(jīng)過一段時(shí)間

6、后，微小的火花開始產(chǎn)生，隨著時(shí)間的推移，火花間隔縮短，周邊部分溫度上升并且出現(xiàn)了碳化現(xiàn)象（圖右）。有時(shí)還會(huì)冒煙和起火。,電動(dòng)車充電機(jī)的安全性分析,插頭電線 插拔插頭時(shí)，電線根部經(jīng)常承受過大的應(yīng)力，造成外皮損傷或半斷。因此，插頭大都設(shè)計(jì)成應(yīng)力不易集中于根部的形狀。 但是，如果施加過度的拉伸和反復(fù)彎曲應(yīng)力，電線破損是很難完全預(yù)防的。圖4就是這樣的事例。 此外，如果把多余的電線捆扎成束，那么，即使是在允許電流的范圍內(nèi)使用，也可能出現(xiàn)意外發(fā)熱的情況，需要予以注意,充電機(jī)的正確使用,傳導(dǎo)式非車載（風(fēng)冷敞開式）充電機(jī) 傳導(dǎo)式非車載 （風(fēng)冷敞開式）充電機(jī)由于內(nèi)部電路與外部不隔離，所以杜絕作為車載安裝在駕駛室

7、內(nèi)使用，否則導(dǎo)致的后果會(huì)不堪設(shè)想。即使不安裝在駕駛室內(nèi)部，因其防塵性、抗震性較差等原因故障率也較大，所以不推薦作為車載使用。 自從電動(dòng)汽車進(jìn)入老百姓的生活以后，在充電過程中起火的案例應(yīng)該不少，從事這個(gè)行業(yè)的相關(guān)人員應(yīng)該了解，雖然不全是充電器的原因，但是充電器作為大功率電子產(chǎn)品其安全隱患不容忽視。 這類充電機(jī)在使用過程中應(yīng)該遠(yuǎn)離易燃、易爆物品，同時(shí)定期檢查電線、插頭及其相關(guān)線路的安全性。,充電機(jī)的正確選用,傳導(dǎo)式車載充電機(jī) 傳導(dǎo)式車載充電機(jī)作為車載使用安全性相對非車載（風(fēng)冷敞開式）充電機(jī)要安全很多，主要體現(xiàn)在充電機(jī)內(nèi)部電路上，因?yàn)檐囕d充電機(jī)是密封的，內(nèi)部電路是與外部通過金屬外殼隔離。由于采用整機(jī)

8、密封設(shè)計(jì)，安裝位置也很靈活，既可以安裝在駕駛室內(nèi)部，也可以安裝在駕駛室外部。 這類充電機(jī)在使用過程中并不是絕對安全，因?yàn)槌潆娋€及其插頭、交流輸入電源線及其插頭一樣存在安全隱患，所以在使用中要采取安全防范措施。,充電機(jī)選用要點(diǎn)提示,選擇滿足行業(yè) 或者國家標(biāo)準(zhǔn) 的充電機(jī) 根據(jù)整車的實(shí)際情況選擇適合 的充電機(jī) 在滿足標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上選擇常規(guī)規(guī)格、工藝化、批量化 生產(chǎn)的充電機(jī),威海天力電源電動(dòng)汽車充電機(jī)簡介,傳導(dǎo)式車載充電機(jī) 主電路采用PFC+LLC諧振，功率因數(shù)0.99, 效率高達(dá) 94.5%。 電路板內(nèi)部采用灌膠封裝工藝，抗震性能好，可靠性高。 滿載長時(shí)間工作環(huán)境溫度50；設(shè)計(jì)使用壽命10年。 采用貼片、機(jī)器插件、回流焊、波峰焊、ICT測試等生產(chǎn)工藝，完全實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)，實(shí)現(xiàn)人工操作最小化。,威海天力電源電動(dòng)汽車充電機(jī)簡介,傳導(dǎo)式非車載充電機(jī) 主電路采用PFC+ZVS諧振，功率因數(shù)0.99