電動汽車充電站設備常見故障分析及改進措施
?隨著電動汽車的不斷推廣使用， 與之配套的電動汽 車充電站也顯得越來越重要。 為保證純電動汽車能夠安 全可靠的充電和使用，充電站一、二次設備安全穩定運行 變得尤為關鍵。
長沙汽車東站電動汽車充電站概述?
國網長沙供電公司投資建設的長沙汽車東站電動汽 車充電站于 2013 年 7 月 16 日投產營運。 該站分為 2 期 建設，一期工程配置配電容量2×630kVA，建設 10kV 進線 2 回，60kW 交直流一體化充電機10 臺，無功補償按每臺 主變 180kvra 配置， 每臺箱變另配置 1 臺有源濾波柜；二 期工程配置配電容量2×2500kVA， 新建 10 千伏進線 2 回， 新建 52.5kW 直流充電樁 50 臺； 有源濾波容量配置 6×200A。 自投運至 2015 年 9 月 16 日， 累計充換電量 810.12 萬 kWh，完成充電 4.5 萬次，保證了長沙市 5 條公 交線路純電動大巴的正常運行。
充電站運行故障情況分析
從 2014 年 1 月 1 日至 2014 年 12 月 31 日，汽車東 站充電站共發生各類故障635 次，平均日故障達 1.74 次，詳見圖 1 所示。故障集中發生在上半年，主要故障表現為動力蓄電池充電電流過流、電池單體電壓過高，車輛 BMS 管理系統與充電樁通訊故障等。根據安全等級和設備屬性將充電站常見故障分為通訊故障和設備故障2 類。
2.1 通訊故障?
此類故障不危及設備和人身安全，通過人工重啟設備相關部位（主要是電源開關），或設備廠家人員調試系 統后可恢復正常運行。通訊故障發生的頻次較高，需要當 值人員反復進行手動操作，廠家調試周期長，極大地制約了充電服務的效率。（1）網關通訊故障導致充電無數據。網關通訊是在充 電樁充電時，將充電機的充電信息實時傳送給后臺服務器（工作站），運維人員通過后臺服務器的監控界面實時監測電動汽車充電狀態及充電數據。一個網關通訊發生 故障，能同時引起 5 臺充電機的運行狀態無法被監控。導致充電數據不能實時上傳，造成充電報表數據缺失，直接影響計量計費的準確性。（2）因通訊距離過遠，導致充電程序無法啟動。由于汽車東站充電站在建設時，充電樁安裝位置距離監控室 過遠，在充電設備投入使用后，由于通訊線路距離過遠，部分充電樁出現因通訊無法連接不能正常啟動，嚴重影響充電樁的使用效率，直接關系到電動車輛能否及時可靠充電。
2.2 設備故障?
（1）因充電樁充電把松動而導致無法連接。在充電員 操作充電過程中， 經常需要將充電把手拔出后與車輛進行連接，導線與充電樁連接處容易松動，長此以往會使導線磨損、破裂，甚至可能由于充電線路短路而引起人員安 全問題。（2）充電設備標準不統一導致的故障。汽車東站充電 站有 10 臺建設于 2010 年的一體化交流充電機，充電接 口、充電機技術以及充電監控后臺與現行充電設備的國家標準差距較大，設備運行不穩定。為滿足電動汽車充電 需求，降低故障率，亟待按照最新國家標準進行技術升級和完善。
解決措施
3.1 針對由網關通訊故障導致充電無數據的故障?
國網長沙供電公司對廠家設備提出了更新要求，一 方面將原來網關進行更換，配置穩定性能更加好的網關，當場進行測試合格后投運，并要求技術人員現場培訓值 班員如何恢復網關等一系列操作。另一方面加強充電機的通訊接口維護， 防止因通訊接口松動導致網關無法連 接。同時還對值班人員進行人工計量操作培訓，以防止充 電過程中突然斷電時無充電數據。
3.2 針對因通訊距離過遠導致充電程序無法啟動的故障?
通過在充電機與充電樁之間的通訊回路進行技術改造，增加通訊訊號強度，保障通訊穩定，達到充電樁相關參數（電量、電費、充電時間、故障信息）準確無誤上傳的目的，實現充電服務工作在線實時管控，保證充電機充電 正常、充電穩定。同時，保障通訊充電數據穩定、及時上傳發送，既方便電費結算，又提供歷史記錄，方便故障查找 等，減輕了運維人員的工作強度。
3.3 針對因充電樁充電把手松動而導致無法連接的故障?
通過在戶外充電樁直流輸出線與充電樁連接處加裝不銹鋼抱箍，緊固充電樁和充電把手的連接線，有效改善了導線裸露和松動問題， 防止了因直流輸出線松動造成充電設備絕緣損壞，杜絕了人身、設備傷害事故。加裝抱箍改造后，導線沒有出現松動與拉扯出來的現象；杜絕了充電過程中的觸電隱患。同時規范運維員的操作流程，加強運維員安全意識，提高了充電效率和設備的使用率，保證了充電樁的正常運行。
3.4 針對充電設備標準不統一導致的故障?
使用最新國標的規定對充電接口、電度計量、充電計 費方式、后臺監控等技術升級，對充電設備加裝有源濾波器減少對電網的諧波污染。
改造的內容主要包括3個方面：一是硬件更換和充電機線路改造。主要包括加裝 APFC、升級充電接口（加裝CC1控制導引板）、加裝電度計量表以及項目中相關的充電機配線改造。二是軟件程序升級：充電機與監控后臺及BMS 通訊程序、計費軟件程序的升級。三是軟硬件改造完成后，對充電系統的聯調驗收，滿足新國標充電機與BMS和監控后臺通訊程序的設計。4升級改造后效果通過對汽車東站充電設備存在的通訊故障和設備故障進行技術升級改造，顯著降低了各類故障的發生。2015年1月～7月發共計發生故障93 次，同比2014 年1月～7月故障減少427 次。5 結束語長沙汽車東站電動汽車充電站作為湖南地區最早投入使用的電動汽車充電站，由于缺乏相關經驗，在運行初 期無法全面掌握設備運行狀態，對可能出現的故障缺乏 準確判斷和預測，與之相應的檢修、消缺以及應變能力不足。充電設備進行技術升級改造后，充電設備的安全性、使用效率和壽命顯著提升，有效節約了運維成本；充電設備故障率降低、電能的損耗減少、對電網的諧波污染也有所降低；在故障分析和技術改造過程中，運維人員積累了豐富的工作經驗，有效強化了隱患排查、故障處理的工作能力。
轉自《安全供應電》
目前我國多個地方充電設施建設面臨場區管理者不認同、基礎設施不配套和用地難三大關鍵癥結困擾，導致充電樁難以“進場落地”，已成為推廣新能源汽車關鍵瓶頸。第一，場站管理者不認同、不配合、不同意建設充電 樁。多數物業公司對于新能源汽車配套充電設施的安全、用電、消防等認知不足，擔心充電過程發生小區電網不穩 定、觸電、著火等危險，還可能影響其他車主，因此排斥用 戶在小區安裝充電樁。同時，目前充電樁運營方和小區管 理者也沒有就利益分配機制達成一致，進一步影響場區管理者的積極性。 第二，場站基礎設施不配套。比如，在多數老舊小區，用戶根本沒有固定的停車位，購新能源車之后，充電樁根 本不知道該安裝在何處。 此外，接網難問題也普遍存在。小區用戶日均戶用電上限一般僅為8 千瓦，但充電樁要達到 30 千瓦，小區電網很少配套高壓線路。要從電網主線拉線， 則非常麻煩且工程費用較高。第三，建設獨立占地充電站主要面臨用地難問題。雖 然國家近期已經出臺促進充電樁建設的指導意見，但直至 目前，充電設施建設用地未出臺城市充電設施專項規劃， 因此，充電設施建設選址依然比較困難。同時，充電站場地 的協調難度依然比較大，涉及地價、拆遷、產權、使用權等 一系列問題。
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