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文/孙成明 许展川 李 琴 (华测检测 宁波汽车电子EMC实验室)[b]1 概述[/b]新能源电动车充电时经充电桩与电网连接,车辆对充电桩及充电桩对电网都存在RF传导骚扰,因此,探讨新能源电动车RF传导骚扰试验方法和限值是必要的。新能源电动车及其充电桩RF传导骚扰试验必须使用三相四线大电流人工电源网络。本文给出了大电流人工电源网络的原理和主要参数,可供开发大电流人工电源网络研制工程师参考,亦可供华测检测汽车事业部业务工程师和汽车电子EMC实验室工程师参考。[b]2 新能源电动车和充电桩RF传导骚扰试验[/b]2.1试验系统基本原理2.2.1新能源车RF传导骚扰试验方法推荐新能源电动车RF传导骚扰试验基本原理示意框图,见图1所示[img=,638,225]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241657132889_129_3051334_3.jpg!w638x225.jpg[/img] 图1中,新能源电动车对充电桩的RF骚扰,必须经三相四线大电流人工电源网络,由RF测试接收机逐线选择来测量。2.2.2新能源车充电桩RF传导骚扰试验方法推荐新能源车充电桩RF传导骚扰试验基本原理示意框图,见图2所示。[img=,635,230]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241657538550_4626_3051334_3.jpg!w635x230.jpg[/img][img=,191,2]file:///C:\Users\ght\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsD14.tmp.png[/img]图2中,对新能源电动车充电时,或充电桩不充电时,充电桩对电网的RF骚扰,也必须经三相四线大电流人工电源网络,由RF测试接收机逐线选择来测量。2.3 新能源电动车RF传导骚扰限值2.3.1充电桩对电网的RF传导骚扰限值充电桩接入电网,当充电桩未对电动车充电时,其对电网(AC)的RF骚扰限值,应参照/满足IEC61000-6-3要求,见表1所示,[img=,635,218]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241658157121_9168_3051334_3.jpg!w635x218.jpg[/img]当充电桩对电动车充电时,其对电网(AC)的RF骚扰限值,可结合新能源电动车和充电桩及电网实际,提出/制定充电桩的RF骚扰限值要求。GB/T 18387.3-2001:(GB 9254,GB 6113.1,.3)电动车辆传导充电系统[img=,526,372]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241658293860_2879_3051334_3.jpg!w526x372.jpg[/img]信号-控制线[img=,635,450]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241658412186_7479_3051334_3.jpg!w635x450.jpg[/img]2.3.2新能源电动车对充电桩的RF传导骚扰限值IEC61000-6-3对直流电网骚扰限值要求,见表2所示,[img=,642,146]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241658558320_3048_3051334_3.jpg!w642x146.jpg[/img]充电桩对电动车充电时,由于DC电压高,电流大,电动车对充电桩的RF骚扰限值,应结合新能源电动车和充电桩实际,可参考表2要求制定。[b]3 大电流人工电源网络[/b]3.1 必要性、重要性GB/T 13837推荐的人工电源网络(单相),已不适用于三相四线电网要求,必须开发新型三相四线大电流人工电源网络。由图1和图2看出,测量接收机测量的是RF骚扰信号(微伏量级),应尽可能实现50Ω 阻抗匹配,减小插入损耗(小于2dB),同时,还必须保持四线阻抗特性一致;被测网络是高压大电流设备,必须确保通风散热良好,保持网络四线平衡,隔离度大于25dB。3.2 三相四线大电流人工电源网络基本原理新能源汽车及其充电桩,多采用三相四线(AC/DC)制电路, 推荐三相四线(各线≧100A)50μH-50Ώ +250μH人工电源网络电路原理,见图5所示,[img=,643,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241659159831_6894_3051334_3.jpg!w643x400.jpg[/img]图5中,在50μH/50Ω人工电源网络前增加了滤波器(电感250μH),以满足网络隔离度要求。3.3 主要技术参数[img=,649,246]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/10/201810241659353531_4099_3051334_3.jpg!w649x246.jpg[/img][b]4结束语[/b]新能源电动车是国家重点扶持开发项目。目前,欧盟制定了新能源电动车电磁兼容性规范要求(部分试验项目),而新能源电动车及其充电桩对电网的RF传导骚扰限值和试验方法尚无明确规定。建议有关部门,企业及有关专家,重视和加强新能源电动车电磁兼容性试验研究,尽快制定国家新能源汽车EMC技术标准或企业新能源汽车EMC技术规范,以满足新能源汽车电磁兼容性试验要求。
电池管理系统和充电机协调配合充电模式的原理为:电池管理系统通过对电池的当前状态(如温度、单体电池电压、电池工作电流、一致性以及温升等)进行监控,并利用这些参数对当前电池的最大允许充电电池进行估算;充电过程中,通过通信线将电池管理系统和充电机联系起来,实现数据的共享。电池管理系统将总电压、最高单体电池电压、最高温度、温升、最大允许充电电压、最高允许单体电池电压以及最大允许充电电流等参数实时地传送到充电机,充电机就能根据电池管理系统提供的信息改变自己的充电策略和输出电流。 当电池管理系统提供的最大允许充电电流比充电机设计的电流容量高时,充电机按照设计的最大输出电流给可充电池充电;当电池的电压、温度超限时,电池管理系统能实时检测到并及时通知充电机改变电流输出;当充电电流大于最大允许充电电流时,充电机开始跟随最大允许充电电流,这样就有效地防止了电池过充电,达到延长电池寿命的目的。充电过程中一旦出现故障,电池管理系统可以将最大允许充电电流设为0,迫使充电机停机,避免发生事故,保障充电的安全。
锂电池以其能量密度高等特点,广泛应用于工业自动化、新能源汽车、消费电子产品等领域。然而,在日常使用中,电池过度充电等问题时有发生,这可能对电池造成不可逆的损害,轻则缩短电池寿命或导致彻底失效,重则可能引发电池燃烧爆炸,危及电气设备和人员安全。为确保锂电池在使用和运输过程中的安全性,必须进行严格的测试和检测,以评估其对过度充电的承受能力。其中,UN38.3过度充电测试是锂电池在运输前必须通过的安全检测,由联合国发布,具备高度的公信力。在锂电池行业中,注重安全标准和测试的重要性,是为了推动科技发展的同时,最大程度地降低潜在的风险和安全隐患。通过这一测试,可以有效避免用户在使用锂电池时发生意外,保障设备和人员的安全。[align=center][img=,690,411]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181624110174_6281_6387980_3.png!w690x411.jpg[/img][/align][b]什么是UN38.3(可充电型锂电池操作规范)[/b]UN38.3(可充电型锂电池操作规范)是联合国危险物品运输专门制定的《联合国危险物品运输试验和标准手册》的第3部分38.3款,为确保锂电池在运输前的安全性,规定了一系列严格的测试要求。这些测试包括高度模拟、高低温循环、振动试验、冲击试验、55℃外短路、撞击试验、过度充电试验、强制放电试验等。如果锂电池与设备没有安装在一起,并且每个包装件内装有超过24个电池芯或12个电池,则还须通过1.2米自由跌落试验。[b]解决方案[/b]在这些测试中,过度充电试验是其中难度较大的一项。该测试要求在2倍最大连续充电电流和2倍最大连续充电电压的条件下,将待测锂电池连续充电24小时。测试的主要目的是评估锂电池对过度充电的承受能力,要求电池在过度充电过程中及之后七天内没有发生电池解体或燃烧爆炸的情况。这一系列的测试确保了锂电池在运输过程中的高度安全性,尤其是过度充电试验,关系到用电设备与用户的安危,具有极其重要的意义。为应对UN38.3标准中的过度充电测试。利用直流电源为电池进行持续供电,同时结合SBT300电池测试仪,全面监测电池充电过程中的电压、交流内阻等关键参数。通过这些先进的测试设备,工程师能够深入分析锂电池的衰化效应和稳定性,为研发制造更加安全可靠的锂电池提供有力支持。[align=center][img=,690,460]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/03/202403181625312538_6416_6387980_3.png!w690x460.jpg[/img][/align][b]主要优势[/b]交流四端子法测量:SBT300电池测试仪采用交流四端子法测量交流内阻和电压,能够分离提供电流的导线和测量器件上电压降的导线,进而消除电缆和探针接触电阻的阻抗。校正功能:SBT300电池测试仪能够补偿仪器内部电路的偏置电压或者增益漂移等,对测量数据进行校正以提高测量精度,并且可以根据测量结果计算统计指标,绘制正态分布图,观察测量结果的正态分布情况。模拟输出:SBT300电池测试仪可以进行交流内阻测量值的模拟输出,通过将模拟输出量连接到数据记录仪上,记录电阻值的变化,便于使用数据采集仪进行需要长期记录的测量和锂电池的评估等。