梁 捷

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司計(jì)量中心，廣西 南寧530023）

隨著汽車電動(dòng)化趨勢的推進(jìn)和電動(dòng)汽車充電服務(wù)站的廣泛建設(shè)，國家能源局和國家電網(wǎng)相繼頒發(fā)了充電樁的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)使其生產(chǎn)制造及接口逐步規(guī)范化。為了保證充電樁安裝前后的計(jì)量和電氣性能、以及傳導(dǎo)充電互操作性、通信協(xié)議一致性等方面滿足技術(shù)規(guī)范要求，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢測。為減少設(shè)備送檢成本，常通過裝載充電樁檢測儀和模擬負(fù)載的現(xiàn)場檢測車開至現(xiàn)場對(duì)安裝到現(xiàn)場的充電樁進(jìn)行檢測。傳統(tǒng)檢測車設(shè)計(jì)時(shí)未考慮減震和散熱結(jié)構(gòu)，存在車載儀器設(shè)備在車輛行駛過程易應(yīng)震動(dòng)而損壞，車載儀器使用時(shí)環(huán)境溫度達(dá)不到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，震動(dòng)和高溫影響車上人員的體感舒適性等問題。

1 改造設(shè)計(jì)

為了對(duì)檢測車的減震和散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，首先以某檢測車的布局為例進(jìn)行分析，如圖1所示。

圖1 某檢測車布局圖

某檢測車布局圖如圖1，被測充電樁輸出電壓和電流信號(hào)經(jīng)充電接口內(nèi)的電路模擬器轉(zhuǎn)換為10V以下的小電壓信號(hào)，并送入測試柜內(nèi)的多通道電參量綜合測量分析儀和示波器等測試設(shè)備進(jìn)行分析處理。國家能源局和國家電網(wǎng)的測試標(biāo)準(zhǔn)要求的測試項(xiàng)目主要包括電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電互操作性測試、電氣性能測試、通信協(xié)議一致性測試和計(jì)量檢定等位于工作臺(tái)的上位機(jī)可控制檢測車中的各檢測設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測。

其中，位于負(fù)載區(qū)的交直流負(fù)載是大功率可編程負(fù)載，分別用于交流充電樁和非車載充電機(jī)計(jì)量性能測試時(shí)的模擬帶載，最大額定功率通常可達(dá)120kW，負(fù)載本身的散熱能力有限，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，是檢測車內(nèi)設(shè)備的主要熱源。

測試柜可安裝2～6臺(tái)測試設(shè)備，通常包括多通道電參量綜合測量分析儀、示波器、絕緣耐壓測試儀、保護(hù)電流有效性測試儀、交直流充電接口電路模擬器等。上述交直流負(fù)載和測試柜內(nèi)設(shè)備均屬于精密儀器，工作時(shí)應(yīng)避免震動(dòng)。

1.1 減震改造

基于上述分析，改造時(shí)在交直流負(fù)載、測試柜設(shè)備下方加裝減震器，以避免車輛在行駛過程中出現(xiàn)機(jī)柜傾倒劇烈晃動(dòng)等意外，保障檢測設(shè)備和人員的安全，減震器結(jié)構(gòu)和實(shí)物如圖2。

如圖2，該減震器的工作缸中充滿油液，活塞將工作缸分隔為上腔與下腔兩部分，儲(chǔ)油缸內(nèi)裝有油液，上部有少量空氣。活塞及底閥上裝有流通閥系，減震器工作過程中，油液可通過流通閥系在工作缸筒上、下腔及工作缸與儲(chǔ)油缸之間流通，閥系對(duì)油液的節(jié)流作用產(chǎn)生減震器工作的阻尼力。例如壓縮行程時(shí)，活塞桿下移，油液從工作缸上腔經(jīng)流通閥系孔流入活塞桿內(nèi)腔，而后經(jīng)軸向流通閥系孔流入下腔，油液流動(dòng)受阻時(shí)產(chǎn)生熱量，相當(dāng)于將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，實(shí)現(xiàn)減震的目的。此外，通過在儲(chǔ)油缸設(shè)計(jì)液壓調(diào)節(jié)閥，改變油液在工作缸和儲(chǔ)油缸之間的流通阻尼，實(shí)現(xiàn)對(duì)減震器阻尼力的調(diào)節(jié)。

圖2 減震器

1.2 散熱改造

為充分保證檢測車內(nèi)交直流負(fù)載等設(shè)備的充分散熱和測試人員的舒適，主要從兩方面進(jìn)行散熱改造。

風(fēng)道設(shè)計(jì)：如圖3，風(fēng)道采用下進(jìn)風(fēng)、上出風(fēng)的方式，車廂頂部配置排氣扇或空調(diào)對(duì)外吹風(fēng)，負(fù)載底部配置排氣扇形成負(fù)壓。發(fā)熱量大的設(shè)備的熱量通過吸熱罩、導(dǎo)熱管、排氣扇或空調(diào)排至車外，提高設(shè)備區(qū)的散熱能力。

圖3 改造后的檢測車結(jié)構(gòu)示意圖

隔熱設(shè)計(jì)：按照應(yīng)用情況將測試車分為駕駛區(qū)、操作區(qū)和負(fù)載區(qū)。其中，負(fù)載區(qū)放置發(fā)熱量最高的交直流負(fù)載。操作區(qū)放置其他測試設(shè)備，測試人員只需在操作區(qū)進(jìn)行常規(guī)測試操作。負(fù)載區(qū)和操作區(qū)采用隔熱板分區(qū)安裝，可保證操作區(qū)不受負(fù)載散熱影響，保證操作人員的舒適性。

2 應(yīng)用效果

跟據(jù)廣西多個(gè)快充站的應(yīng)用實(shí)踐表明，改造后的交直流充電樁現(xiàn)場檢測車一方面經(jīng)過在重要檢測設(shè)備下方加裝減震器，減小了因路面不平等外力對(duì)精密儀器設(shè)備引起的震動(dòng)。另一方面，經(jīng)散熱改造后，車內(nèi)的散熱能力得到明顯提升，負(fù)載區(qū)設(shè)備的溫度可保持在檢測標(biāo)準(zhǔn)要求的不超過40℃的溫度范圍內(nèi)，同時(shí)，改善了檢測車在現(xiàn)場作業(yè)時(shí)的司乘和檢測操作環(huán)境，達(dá)到了改造的目的。