电动汽车充电站运行与维护技术pdf

1、DB34 T 5075-2017 电动汽车充电站及充电桩技术标准

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。

2、电动汽车充电站的一些问题。

电磁辐射是有的，手机充电都还有辐射，更何况于给汽车充电的设备。
但是电磁辐射是随着距离衰减的。
建设投运电动汽车充电站是需要环保部门批准的。
根据《中华人民共和国环境保护法》和《国家环境保护局令 第18号 电磁辐射环境保护管理办法》、《工业企业设计卫生标准》、《城市区域环境噪声标准》、《工业企业噪声卫生标准》相关条款，噪声、电磁辐射都要控制在一定范围内。如果满足不了环境保护的要求，该电动汽车充电站就不会被允许投运的。
放心，电动汽车的选址是经过论证和批准的，不会对其周围的居民造成影响。

3、充电桩的技术要求

交流充电桩（栓）技术要求
1、环境条件要求
① 工作环境温度：-20℃～+50℃；
② 相对湿度：5%～95%；
③海拔高度：≤1000m；
④ 安装地点：户外；
⑤ 抗震能力：地面水平加速度 0.3g；
地面垂直加速度 0.15g；
设备应能承受同时作用持续三个正弦波，并且安全系数应大于1.67；
2、结构要求
① 交流充电桩（栓）壳体应坚固；
② 结构上须防止手轻易触及露电部分；
③交流充电桩（栓）应选用厚度1.0以上钢组合结构，表面采用浸塑处理，并充分考虑散热的要求。充电桩（栓）应有良好的防电磁干扰的屏蔽功能；
④ 充电桩（栓）应有足够的支撑强度，应提供必要设施，以保证能够正确起吊、运输、存放和安装设备，且应提供地脚螺栓孔；
⑤ 桩（栓）体底部应固定安装在高于地面不小于200mm的基座上。基座面积不应大于500mm×500mm；
⑥ 桩（栓）体外壳应采用抗冲击力强、防盗性能好、抗老化的材质；
⑦ 非绝缘材料外壳应可靠接地；
3、电源要求
① 输入电压：单相220V；
② 输出功率：单相220V/5KW；
③ 频率：50Hz±2Hz；
④ 允许电压波动范围为：单相220V±15%；
4、电气要求
① 插头与插座正确连接确认成功后，带负载可分合电路方可闭合，实现对插座的供电；
② 漏电保护装置应安装在供电电缆进线侧；
③ 低压配电设备及线路的保护应满足《低压配电设计规范》（GB/50053）中的相关规定；
④ 对IT系统配电线路，当第一次接地故障时，应由绝缘监察装置发出音响或灯光信号，当发生第二次异相接地故障时应由过电流保护电器或漏电电流动作保护器切断故障电路；
⑤ 照明配电系统中，照明和插座回路不宜由同一回路供电。插座回路的电源侧应设置剩余 电流动作保护装置，其额定动作电流为30mA；
6、安全防护功能
① 交流充电桩（栓）应具备急停开关，可通过手动或远方通信的方式紧急停止充电；
② 交流充电桩（栓）应具备输出侧的漏电保护功能；
③ 交流充电桩（栓）应具备输出侧过流和短路保护功能；
④ 交流充电桩（栓）应具有阻燃功能；
7、IP防护等级
交流充电桩（栓）应遵守IP54（在室外），并配置必要的防雨、防晒装置；
8、三防（防潮湿，防霉变，防盐雾） 保护
充电机内印刷线路板、 接插件等电路应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理，其中防盐雾腐蚀能力满足 GB/T 4797.6-1995《电工电子产品自然环境条件 尘、沙、盐雾》中表9的要求，使充电机能在室外潮湿、含盐雾的环境下正常运行；
9、防锈（防氧化）保护
充电桩（栓）铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取双层防锈措施，非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理；
10、防风保护
安装在平台上的充电机以及暴露在外的部件应能承受 GB/T 4797.5-9《电工电子产品自然环境条件降水和风》中表 9 规定的不同地区、不同高度处相对风速的侵袭；
11、防盗保护
电桩（栓）外壳门应装防盗锁，固定交流充电桩（栓）的螺栓必须在打开外壳门后方能安装或拆卸；
12、温升要求
交流充电桩（栓）在额定负载长期连续运行，内部各发热元器件及各部位温升应不超过Q/GDW 397\2009中表2规定；
13、平均故障间隔时间（MTBF）
MTBF应不小于8760h；
14、安装垂直倾斜度不超过5%；
15、设备安装地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质 a) 充电桩（栓）电源输入电压：三相四线380VAC±15%，频率50Hz±5%；
b) 充电桩（栓）应满足充电对象
c) 充电桩（栓）输出为直流电，输出电压满足充电对象的电池制式要求；
d) 最大输出电流满足充电对象的电池制式1C的充电要求，并向下兼容；
e) 充电方式分为常规和快速2种方式，常规为5小时充电方式，快速为1小时充电方式（针对不同电池类型选择）；
f) 实现智能IC管理；
g) 每个充电桩（栓）自带操作器，以供用户进行充电方式选择和操作指导，并显示电动车电池状态和用户IC卡资费信息，实现无人管理；
h) 充电桩（栓）接口应符合GB/TXXXXXXXX电动汽车传导式充电接口(暂行)中直流充电接口的相关规定；
i) 充电桩（栓）通讯接口采用CAN通讯接口，通信协议按照GB/TXXXXXXXX电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议(暂行)的规定执行（充电对象为锂电池电动车）；
j) 充电桩（栓）对充电过程中的非正常状态应具备相应的报警和保护功能；
k) 充电桩（栓）对电池的状态要监控，根据电池的温度，电压对充电曲线，充电电流，充电压自动调整；
l) 充电桩（栓）采用强制风冷；
m) 充电桩（栓）防护等级符合《GB 4208-1993 外壳防护等级(IP代码)》IP54要求； 概述
快速充电桩（栓）设备采用交直流一体的结构。既可实现直流充电，也可以交流充电。白天充电业务多的时候，使用直流方式进行快速充电，当夜间充电站用户少时可用交流充电进行慢充操作。
外形特点
1、人体工学设计，充分考虑中国人特点，安装后整机高度、屏幕高度、键盘高度、充电接头安放槽高度，适宜操作；
2、上出线口的形式，节省操作者一半的体力；
3、考虑人的使用习惯和耐用性，采用触摸和键盘互为备份的操控，触摸屏和键盘采用防雨、防尘的设计；
4、具备紧急停机的急停开关；具备充电接头安放槽，安放槽可防水；5米长的软电缆。
功能特点
1、提供人机交互操作；提供直流、交流充电接口；
2、具备语音提示功能；具备刷卡功能；
3、具备打印凭条的功能；
4、和BMS实时通信，获取动力电池类型、单体电压、剩余容量、温度、告警等信息；
5、向充电机发生控制指令、开关信号，控制充电机启动与停止，获取充电机状态信息；
6、具备充电接口的连接状态判断、联锁、控制导引等完善的安全保护控制逻辑；
7、具备CAN2.0B、RS485通讯接口，可以和集中监控通信，上送充电状态信息；
8、具备漏电、短路、过压、欠压、过流等保护功能，确保充电桩（栓）安全可靠运行；防护等级IP54。 基本参数 满足标准 新国标 连接器动力线触头额定电压 DC750V 连接器动力线触头额定电流 125A 连接器控制线触头电压 DC36V 连接器控制线触头电流 5A 连接器机械操作寿命 ≥10000次 防水等级 IP67 耐电压 2000V 绝缘电阻 500MΩ
国内推荐：大绿新能源/普天充电桩

4、新能源汽车充电系统检查与拆装实训方法与步骤？

新能源汽车充电管理系统实训台选用新能源汽车充电桩售电及管理系统真实器件制作，可展示充电桩的结构与工作原理及充电桩装配检验验证工作过程，适合于各类院校对充电桩售电及管理系统理论和维修实训的拆装与维护、结构与原理认知、系统操作、功能动态演示、故障检测与诊断、充电桩的装配检验教学需要。
二.功能特点
1.安装真实220V7KW国标充电桩、锂电池组及BMS管理系统、车载充电机、放电模拟负载系统、点火开关、充电桩智能充电卡片、工况指示灯、电源开关、电池等模块与操纵开关、国标充电桩充电端口等，真实可操作运行的充电与售电管理系统。
2.面板采用4mm厚铝塑板，立式安装面板打印有彩色电路图与工作原理示意图；学员可直观对照系统结构原理图和实物，认识和分析系统的工作原理。
3.面板上安装有检测端子、可直接在面板上检测系统电路元件的电信号，如电阻、电压、电流、频率信号等。
4.安装充电桩的显示装置，同步显示数据。操作软件显示充电电压、充电电流、充电电量、充电时间等；具有三种充电模式：按金额充电、按时间充电、按电量充电等。安全保护功能，具有输入侧过压、欠压保护，输出侧过压、过流保护，过温、短路、漏电、防雷、电池防反接等保护。具有电源、充电、故障三种状态指示。核心控制板可实现刷卡信息采集处理；LTE（4G）、GSM多模通讯传输，GPS定位，射频识别卡系统、电流电压参数采集处理并显示或报警；用电量采集计量、保护等功能。
5.实现实车真实充电过程，包括CC信号、CP信号的检测、确认及唤醒过程，充电过程中的温度、电流、电压检测等。
6.充电设备可以给安装国标插座的电动汽车或者新能源汽车其他设备真实充电操作。
7.实现充电枪握手、充电机与BMS发送与接收报文的完整最佳充电过程。
8.售电管理系统，包含IC卡预付费电能管理系统，系统以售电管理软件和数据库软件为主，包括计算机（自配）、IC卡读写器、打印机（自配）等设备在内的计算机系统。
9.设备框架采用40mm×40mm和40mm×80mm两种一体化全铝合金型材搭建，耐油耐腐蚀并易于清洁，台面宽40CM,台面铺装32mm厚彩色高密度复合板,经久耐用不生锈，带万向脚轮，便于移动，并带锁止机构。
10.配套实训指导书等教学资料，完整讲述工作原理，实训项目，故障设置及分析等要点。
三.技术规格
1.供电电源：AC220V ±10% 50Hz
2.供电电流：最大32A
3.工作温度：-40℃～+50℃
4.外形尺寸（mm）：1500×700×1700(长×宽×高)
5.面板外形尺寸（mm）：1448×940mm（长*宽）
6.移动脚轮：100*60mm
7.充电桩：220V 、 7KW 、 32A
四.实训(实验)项目
1.充电桩内部电路原理实训。
2.充电桩的部件组成及作用实训。
3.充电桩的操作方法实训。
4.操作充电桩对蓄电池充电全过程实训。
5.故障设置、排除思路和方法实训。
6.充电枪握手、充电机与BMS报文发送与接收验证。
7.充电桩售电管理全过程实训。
六．基本配置
检测控制面板(装有各种检测端子，彩色电路图和工作原理示意图)、充电桩组件(国标220V 32A,7KW)、国标交流充电插座与充电枪、智能充电卡片、电池管理系统（电池管理系统，带CAN总线通讯/CC，CP控制线，7寸触摸彩屏，充电唤醒信号控制）、锂电池组（16串，3.2V20AH单体电池）、模拟指示灯、操作开关、DC-DC转换模块（48V-12V15A）、直流接触器（包含充电继电器、总正继电器、总负继电器、预充继电器）、带CAN通讯的车载充电机、急停开关与电源总开关、辅助蓄电池（12V45AH）、售电管理系统(包读卡机及软件)、线性可调放电负载、一体化全铝合金型材搭建的移动台架（1500×700×1700mm 带自锁脚轮装置，带安装检测端子的原理面板，面板1448×940mm）、故障模拟与排除装置、设备操作说明书。

5、电动车快速充电站的操作规范

1、本规范是电动汽车充换电站操作、维护的安全操作制度。操作范围含：电动汽车充换电设备、仪器、动力电池，电动汽车及其系统部件。所有相关工作员工需熟记本操作规范和电动汽车充换电站安全应急预案，并按照操作规范工作。
2、参加电动汽车充换电站运行维护的相关工作人员必须遵守电动汽车充换电站运行维护规范与国家相关法规，确保充换电站运行维护工作的安全进行与电动汽车充换电操作状况的准确记录。
3、若生产过程中出现异常现象或事故，应按照安全应急预案的相关措施执行。 1、操作人员应持证上岗，熟知国家有关用电安全规定和触电急救法。
2、操作人员必须时刻谨记“安全第一”观念，时刻注意人身安全、设备安全，对于安全规定必须无条件服从。
3、工作中操作人员必须穿绝缘鞋，在潮湿区域工作时应注意做好安全措施。
4、操作人员要经常检查工具的绝缘情况，正确使用各种仪器、仪表。
5、操作前应确认车辆已经停在指定的位置，打开车辆动力电池箱盖，检查电池箱外观，开启车辆尾部低压电源。
6、换电机器人操作安全注意事项：
1）两人操作，一位操作人员，一位监护、检查人员。
2）确保机器人作业时，机器人作业范围内不得有其他任何人员（除必要的工作人员外）。
3）任何人不得在机器人与车辆、机器人与电池架之间行走（紧急情况除外）。
4）机器人前后移动时，操作人员必须给口令监护人员并得到监护人确认可以移动机器人。
5）确认车上电池盒电磁锁已经所好，关电池箱门，挂好电池箱门的保险绳，关上自动解锁电源，关上车辆后门。
6）确认电池架上电池安装稳固。
7）对机器人运行程序的修改，必须先做试运行再做实际操作。
8）严格按照规定维护保养机器人。记录机器人工作记录。发现问题及时回报。
7、更换动力电池注意事项：
1）严格带电接近高压电极；
2）电池、电池盒的维护前必须切断电源；
3）若换下的动力电池温度过高或更换动力电池时发现接头极柱有烧黑或熔毁现象，应按照应急预案的相关措施执行。
4）确认车辆、电池架上电池安装稳固；
8、更换电池时严格避免带电接近高压电机，电池和电池盒的维护前必须切断电源，确认车辆和电池架上电池安装稳定。
9、架上取电池前，托盘必须全部缩回到位，设备停在0度或者180度，工作托盘上不能有电池。
10、机器人左右移动需把托盘和缸缩回到位，高度不超过300毫米。
11、其它安全注意事项：
1）对车辆进行更换电池或者电池盒维护保养之前，确认车辆停稳，并在所工作的车辆前放置“停车牌”。作业完毕后，让司机签字确认，然后移开“停车牌”。
2）留意往来的车辆。
3）严格按照消防安全指引作业。
4）严格按照公交车操作规程进行安全作业。 1、操作人员应持证上岗，熟知国家有关用电安全规定和触电急救法。
2、工作中操作人员必须按规定穿绝缘鞋及防护用品，在潮湿区域工作时应注意做好安全措施。
3、操作人员要经常检查工具、设备的绝缘情况，发现设备异常应立即上报维修。正确使用各种仪器、仪表。
4、充电操作步骤：
1）检查充电机三相输入和直流输出线的连接插头是否可靠。
2）选择是否在电池管理模式下运行，根据电池特性设定合适的充电总电压、单体限制电压和充电电流等参数，第一次设定好参数后无特殊情况请勿擅自改动以上参数，下次充电时能自动显示最近一次的充电参数。
3）作好充电记录。
4）若接触器、液晶屏显示、风扇等工作不正常，请勿开机，等待维修处理。
6、充电注意事项：
1）充电过程中应密切监控充电机的运行状态，包括充电电流，充电电压和电池温度，如有电池管理系统运行还须检测单体电压变化。
2）电池接近饱和后电池电压上升较快，应密切观测及时停止充电。充电如发现异常应立即停机处理，记录故障现象并及时反馈给相关人员，待相关人员处理。
3）若动力电池出现温度过高、冒烟、着火或爆炸等情况，应按照应急预案的相关措施执行。
4）充电过程中如发现充电机内部响声异常、电流电压显示异常、充电机内有不正常气味或烟雾产生、液晶显示异常、各信号指示灯显示异常等请立即停机处理，以免造成更多的元器件损害。
5）充电过程中严禁靠近充电机和电池，禁止在充电过程中突然断开电源或负载电源插头。
6）充电车间要有良好的通风设备，充电时应确保车间内通风正常，并定期检查风扇是否工作正常。如有问题应及时上报维修，保证通风装置的正常使用。
7）如遇雷电天气，因空气湿度较大，请将充电机先接通电源，待充电机工作30分钟后才能开始充电。
8）若某台充电机在运行过程中如发生异常，应将同属于该充电架上的充电机全部停机，切断该充电机架的三相电源总开关后才能取下维修。
9）严禁非专业人士拆开充电机，所有操作人员及维修人员需进行专业培训后才能上岗。如发生故障，为避免充电机电容剩电危机人身安全，故障发生后应过15分钟才能拆开充电机维修且维修时应做防静电措施。
10）充电机应做好绝缘措施，严禁在充电机上堆放其它物品，充电现场应配备相应的灭火器材。
11）充电车间内必须杜绝一切可能产生火花的因素。
12）工作时操作人员应时刻防止撞伤、触电、动力电池意外坠落等伤害。
13）现场严禁踩、踏、敲、打机器设备，及将生产器具未按规定挪为他用。
14）保养、维修设备时，必须挂警示牌，作业时禁止其他人员触动设备开关。 1、操作人员基本要求
1）操作人员应具备计算机的基本常识，能对监控计算机进行基本操作。
2）操作人员应熟悉电动汽车充换电站监控系统的结构、原理，网络连接及各接入装置功能。
3）操作人员可对现场运行的计算机监控系统进行正常的监视、操作、定期巡检及日常检查。
4）操作人员需经培训、考核合格方可上岗。
2、监控系统定时巡检
1）操作人员需对监控系统各设备进行定时巡检，及时发现监控系统异常情况，并及时汇报处理。
2）巡检内容应包括监控系统各主机是否运行正常，各设备运行指示灯指示应正常，监控程序数据正常刷新，和各监控装置、智能设备通讯正常，监控功能正常。
3）监控系统接入各装置上的电源指示灯是否正常，运行指示灯是否正常显示，装置无死机现象和异常情况。
4）对监控系统的各种运行报表、业务报表进行检查，发现异常和错误数据应及时通知相关部门进行处理。
3、操作人员应及时对监控系统主机报告的事项进行检查，发现有异常情况时应与充换电现场核对，并报告相关责任部门。
4、监控系统正常运行时，所有现场有人工参与的充换电操作，操作人员在执行充换电远动遥控操作前，必须与充换电现场人员进行确认，并获得批准后，方可在监控系统上进行遥控操作。
5、监控系统正常运行时，无人工参与的充换电操作，操作人员在执行操作时必须按照预先制定的操作指令流程，核对相关远动信号，确认信号正确并做记录后，在监控系统执行遥控操作。
6、对充换电站内常规充换电操作，应制定常规充换电操作业务流程表。所有由监控系统发起的充换电操作必须根据充换电操作业务流程表进行，由一名操作员发出命令申请，另外一名操作员完成命令核对后下发命令。对危及人身和设备安全的情况，操作人员可按照紧急规程进行处理，处理完毕后立即向相关管理部门汇报。
7、凡影响电动汽车充换电站监控系统设备正常运行的检修、试验、故障处理等工作，工作前要事先向相关责任部门进行申请，并开具工作票，征得相关责任部门同意及系统运行人员许可后方可进行。
8、操作人员可按照现场运行规程的规定，对监控系统装置进行断电复位等简单缺陷处理工作。
9、运行人员如果发现监控装置设备紧急故障，如设备电源起火、冒烟等现象，应立即断开监控装置电源，缓解故障情况后，及时通知相关责任部门进行处理。
10、电动汽车充换电站一次设备检修试验工作完毕后，运行人员应核实自动化数据和现场是否一致，不一致时首先应通知检修人员核查；仍未发现故障原因时，值班人员应通知自动化人员进行核查。
11、监控系统的技术管理
1）电动汽车充换电站监控系统一经投入运行，运行人员必须作好运行记录（在运行日志上记录当班系统是否正常，出现的异常情况），交接班时要检查、确认监控系统的运行工况是否正常。
2）监控主机经验收合格投入运行后，如无特殊情况不得退出监控程序。
3）运行人员严禁修改监控系统数据、配置。
4）运行人员应仔细观察和分析监控系统运行中出现的各种异常现象，发现后应立即上报相关责任部门。
5）电动汽车充换电站监控系统运行管理
（1）在监控主机上不得使用、安装同监控系统无关的计算机软件。
（2）监控系统的网络应为独立专用网络，未经维护部门批准，严禁将任何计算机联入该网络。
（3）为了生产上的需要，电动汽车充换电站监控系统专用网络与本局局域网、省中调自动化专网以及地区县电力公司调度自动化有长期或短期的网络连接，应遵循《全国电力二次系统安全防护总体方案》。
6）监控系统数据备份
（1）运行部门应定期对电动汽车充换电站监控系统进行数据备份，监控系统及数据库应有不少于两份的可用备份，并存放于不同介质与不同地点。
（2）各运行单位应制定相应的系统和数据备份制度，确保备份的完整性、可用性和及时性。
7）运行管理部门应配备必要的备品、备件和检修工具、仪表、仪器，并分类存放。备品、备件应定期进行检测。
8）监控系统在现场应有齐全的运行资料，如：监控系统装置缺陷记录，主要设备的技术说明书、监控装置接线原理图等。
9）监控系统的图纸、技术资料、档案文件等应统一存放，专人管理。
12、监控系统的安全管理
1）不得修改、增加、删除监控主机的文件，及进行与工作无关的计算机操作。
2）严禁带电拔插主机、打印机、显示器连线，在未退出监控程序情况下开机、关机。
3）监控系统设备附近严禁堆放易燃、易爆及有腐蚀的物品和使用电炉等电热器具。
4）监控系统各装置由维护人员负责清洁。
5）监控系统电力专用不间断电源为计算机监控系统专用，未经许可，不得在此电源上接入其它用电设备。
6）明确运行人员在监控计算机上操作的权限，每位运行人员应严格按照本人的权限进行操作，严禁用他人的名字和权限进行本人不允许的操作，运行人员需对自己的密码负责。
7）运行中的计算机监控软件系统，未经批准不得更改参数设定。
8）监控系统软件、相关应用软件未经批准不得随意复制，严禁外流扩散。
9）监控软件系统使用新引入的应用软件前，应首先进行安全评估，确定无病毒感染、木马及后门漏洞后，方可投入使用。

6、纯电动汽车的维护与保养

虽然电动汽车和传统汽车驱动方式有些差别，但依然要进行日常的保养维护。电动汽车主要是针对电池组和电动机进行日常的养护。纯电动车的电池组与电机代替了传统汽车的发动机来驱动汽车行驶，变速箱与传统汽车的变速箱略有不同，但底盘和电器部分与普通汽车基本一致。为了确保车辆保持最佳的状态，纯电动汽车需要像传统汽车那样定期养护，比如每年或2万公里更换变速箱油和空调滤芯；每两年或4万公里更换防冻液和刹车油；每次保养检查底盘、灯光、轮胎等常规部位。
由于电动汽车是靠电机驱动，所以电动汽车不需要机油、三滤、皮带等常规保养，只需要对驱动电池组和电机进行一些常规的检查，并保持其清洁即可，由此可见电动汽车的保养确实比传统汽车省事不少。

7、关于电动汽车充电桩和充电站的问题~

目前来看，因为建造成本过高，一个充电桩的建设差不多就得10万左右，这应该也是建桩不快的原因之一，而这也严重影响了充电桩的整体建设进度，充电桩布建还不能满足需求也正是因此。但是政府方面已经在加快建设步伐，在公交站、商场、停车场、居民区等公共场所，建立了部分充电桩来应急。我们也相信未来会有越来越多的公司来承接这个项目，把新能源做到平常化。