浅谈电动汽车充电桩绝缘智能化自检装置的设计与应用 .pdf

浅谈电动汽车充电桩智能化绝缘监测装置

的设计与应用

师晴晴

江苏安科瑞电器制造有限公司江苏江阴214405

摘要：纯电动汽车的能量来源于动力电池，而作为二次电池其充电环节必不可少。新能

源汽车产业近几年正在历经大变革、高速度发展，本该随之兴起的充电基础设施建设一直迟

迟未跟随产业链的进展而加快提速。其中比较重要一项就是充电桩的漏电问题，目前，虽然

我国在电动汽车充电桩上均有绝缘检测功能，但是针对其安全问题还未完善，就平衡电桥法、

不平衡电桥法及直流法三种绝缘检测方式的优劣势进行了简单对比。从检测原理、注意事项

等多个方面对绝缘监测装置进行了简单分析，并通过实践表明该装置可有效提升充电桩的安

全性。

关键词：电动汽车；充电桩；绝缘检测

为了减少对环境的破坏，促进经济发展与环境安全，电动汽车作为我国未来汽车工业发

展的目标，加强充电桩自我孤立的设计，可以有效提高我国资源的可持续发展，另一方面提

高经济效率，实现我国“环境保护”这一基本国策。

电动汽车技术的发展使我国越来越多的专业人员对这一领域感兴趣。充电电池是电动汽

车技术应用的一个重要和不可缺少的组成部分，它已经被认为是其发展水平的一个重要和具

有代表性的组成部分。我国的充电标准较低，特别是充电功率较低和速度较慢。电线杆是现

代社会促进姿势的主要方向，因此它们在安全方面要求更高。在这方面，我国明确规定了直

流电充电的规格，并建议进行必要的隔离试验，从而提高充电的安全性。

1充电桩系统的理解

通俗来说，所谓的充电系统包含了四个部分：电动汽车充电桩、网络集中器、电池管理

模块、管理服务平台。鉴于四部分的要求，可依据以下四点分析：

安全性：充电安全性可以确保汽车本身以及工作人员的生命安全，这是主要的要素，借

助安全性这一点，提高管理的便利性。

便捷性：此装置采用新智能管理系统，在充电时，用户和工作人员不需要过多地参与操

作，即可完成汽车充电，具有很好的便捷性。

高回报：充电系统在给蓄电池充电时，一方面降低蓄电池充电的成本，其次提高电动汽

车的运行效力，两者结合，是双赢的局面。

效率：此特征主要是通过高科技手段使得充电效率大大提高，通过这个环节，达到充电

系统工作的征途效能，然后达到降低能源消耗的目的。

2绝缘检测方法

通常，直流系统并不会受接地点的影响而出现运行障碍的。但是，如果未及时发现故障

点，则可能会在另一个接地故障点出现问题时引发重大事故。为确保直流系统运行的安全可

靠性，在线检测直流系统的绝缘状况。一旦检测到接地故障或者发生此类故障时，要及时发

出报警信息，向维修人员明确标示发生故障的分支点，减少因查找故障点所造成的维修延误，

引发故障现象的发生。因此在对正负直流母线电压接地这一项工作检查时，用电压表来测量，

并将其绝缘电阻计算出来，以便能够在电阻值低于设定标准时，能够及时

地向操作人员发出警报信息，同时可以自动化启动分支，用于对其故障地点进行检测。在本

次研究中，主要以两种常见的母线绝缘电阻检测方式来进行分析，即平衡电桥法与不平衡电

桥法，而在对去路绝缘电阻进行检测时，多会借助交流法与直流法。

3电动汽车充电桩绝缘检测的实现方案

本研究包括云端服务器、电动汽车充电桩漏电检测在线监控系统和客户端；云端服务器

工作时，通过HTTP确保浏览器与客户端的联通，通过TCP确保充电桩漏电检测在线监控系

统处于正常联通状态；电动汽车充电桩漏电检测在线监控系统包括充电桩漏电检测传感器、

基于NB-IoT通信控制模块、协调器节点、嵌入式网关，充电桩漏电检测传感器上带有红外

感应传感器，充电桩漏电检测传感器之间采用NB-IoT无线通信技术，将充电桩漏电检测传

感器看作网络中的网络可用协调器节点，借助此节点实时收集网络报警节点信息，同时信息

共享到网关，进而传输到远端的服务后台。

漏电检测的实现过程：

在本研究中，确保云端服务器上线是基于NB-IoT的通信控制模块完成，一旦确认成功

连接状态，双方通过握手协议建立数据连接。

更进一步地，在本研究中，云端服务器为不同类型的连接提供不同的数据通信端口。

更进一步地，在本研究中，云端服务器构建为多用户接入模式，客户端登录系统时，需

要确认身份，用户名和密码验证正确的情况下，允许进入系统，且需要一定登录权限，手机

app登录时，也做了相应的设置，在用户名