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充电桩中盈余电流珍爱器的选用

泉源:浙江巨磁 作者:浙江巨磁 阅读:1675

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盈余电流珍爱器(Residual Current Operated Protective Devices, RCD)作为一种泄电珍爱器,被普遍应用于低压配电体系中,用于防备电击变乱、电气设备泄电破坏和电气火警。一样正在电动汽车充电范畴,RCD也作为一种根基电气保护装置被普遍运用。

2012年至2016年,环球新能源乘用车从11.6万辆增进到75.1万辆,近五年连结75%的年化均匀增速。中国新能源汽车市场从2014最先连结高速增进,2014到2015年年化增速200%以上,2016年只管上当补和政策影响,仍然连结了63%的增进。新能源汽车市场的增进离不开根蒂根基充电设备的建立,怎样包管充电历程中的用电平安,尤其是防备走漏电流对生命产业造成危害,是值得存眷的题目。


盈余电流珍爱器(Residual Current Operated Protective Devices, RCD)作为一种泄电珍爱器,被普遍应用于低压配电体系中,用于防备电击变乱、电气设备泄电破坏和电气火警。一样正在电动汽车充电范畴,RCD也作为一种根基电气保护装置被普遍运用。


电动汽车充电一共有四种形式,正在GB/T 18487.1-2015《电动汽车传导充电体系 第1局部:通用要求》中有明白阐明。形式一运用充电衔接将电动汽车取交换电网相连,盈余电流珍爱重要依托修建配电箱中的盈余电流保护装置(RCD),因为不克不及包管一切现存建筑物装配皆配有RCD,以是这类体式格局非常伤害,曾经被制止运用;形式二正在充电衔接电缆上安装了缆上掌握保护装置(IC-CPD),IC-CPD内部具有盈余电流检测珍爱功用;形式三运用公用供电装备,将电动汽车取交换电网间接衔接,而且正在公用供电装备上安装了掌握扶引装配,公用供电装备即交换充电桩;形式四将电动汽车衔接交换电网或直流电网时,运用了带掌握扶引功用的直流供电装备,即直流充电桩。正在这里,我们重要议论形式三、形式四充电桩内的盈余电流珍爱器的选用。


正在GB/T 18487.1-2015中要求,交换供电装备的盈余电流珍爱器宜接纳A型或B型,相符GB 14084.2-2008,GB 16916.1-2014和GB 22794-2008的相干要求。如图1所示为充电形式3掌握扶引原理图,正在供电装备内部安装了盈余电流珍爱器。

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什么是A型大概B型盈余电流珍爱器?我国的盈余电流保护装置(RCD)指导性尺度GB/Z 6829-2008(IEC/TR 60755:2008,MOD)《盈余电流行动珍爱器的一样平常要求》从产物的根基构造、盈余电流范例、脱扣体式格局等方面做了分别。凭据盈余电流范例可将RCD分为AC型、A型、B型。AC型盈余电流珍爱器:对忽然施加或迟缓上升的盈余正弦交换电流确保脱扣的RCD。A型盈余电流珍爱器:包罗AC型的特性并对脉动直流盈余电流、脉动直流盈余电流叠加6mA腻滑盈余电流确保脱扣的RCD。B型盈余电流珍爱器:包罗A型的珍爱特性,另外,借能对1000Hz及以下的正弦交换盈余电流、交换盈余电流叠加腻滑直流盈余电流、脉动直流盈余电流叠加腻滑盈余电流、两相或多相整流电路发生的脉动直流盈余电流、腻滑直流盈余电流确保脱扣的RCD。


现在,因为B型RCD价钱过于高贵,海内大部分的交换充电桩内部安装的都是A型盈余电流珍爱器。下图所示为交换充电桩内部结构图,运用了A型盈余电流保护装置。

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那么A型的盈余电流珍爱器能知足充电桩的泄电珍爱要求吗?我们去剖析一下充电历程中能够发生的盈余电流范例。

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如图3所示,正在运用交换充电桩充电历程中,交换充电桩和车辆耦合器取大众电网相连,桩内若是因为绝缘损坏,能够发生工频交换泄电流。正在电动汽车局部,能够发生的泄电流重要来自于车载充电机泄电,充电机一样平常拓扑重要为AC/DC和DC/DC两局部。如下图所示为一种常见车载充电机的主。4.jpg

AC/DC局部单相输入交流电起首经由EMI滤波,然后正在Boost型APFC电路感化下将85~265V的交流电整流成稳固输出的直流400V电压,并为后级供应直流输入。DC/DC局部接纳移相全桥LLC主电路将直流电压400V转化成蓄可接受的电压。当电路板取装备外壳之间绝缘破坏时,正在整流局部能够发生脉动直流盈余电流,正在Boost型APFC电路中可能会发生纹波系数很小的直流盈余电流。这里借用Bender的图去具体阐明直流盈余电流的发生及风险。澳门金沙官方网手机版

能够看到,正在DC/DC局部推挽全桥变换器傍边可能发生直流泄电,我国低压配电体系一样平常接纳TN情势供电,装备金属外壳取事情整线相接,直流泄电会通过车身和PE线反应到充路上,对全部体系电流波形形成影响。经由过程对等效电路的仿真,发明全部体系的电流波形会改动,如下图所示。

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能够看到正在后端发作直流泄电以后,也会影响到前级电路,整流事后的脉动直流波形发作畸变,发生尖刺,逐级对后端电路发生滋扰,影响到充电结果,以至影响蓄电池寿命。另一方面,因为TN体系的存在,这类毛病不会正在车身构成较大电压,对人体风险较小,但是若是衔接体系地线缺失大概PE线断开,那么那局部电压便会危险到人体。实际上海内许多中央特别乡村区域PE线地线的衔接皆存在题目。现有的A型RCD仅能正在检测脉动直流泄电时不受直流6mA电流的滋扰,而没法检测到直流泄电并断开珍爱,当直流泄电大于6mA时,因为直流盈余电流会引发磁芯预先磁化,使脱扣值增大,致使A型RCD没法一般行动,因此必需运用B型RCD停止珍爱!


一样的正在直流充电桩内部是经由过程非车载充电机将市电转换成高精度直流电给蓄电池充电。直流充电桩泄电珍爱分为交换侧和直流侧,理论上交换侧也需求增添B型RCD停止珍爱,直流侧需求加装直流对天绝缘监测装配,检测直流正极和负极对天绝缘检测状况。

正在可预感的将来内,跟着新能源汽车走进千家万户,充电桩将成为老百姓生涯中必不可少的一部分,因此,充电桩内盈余电流珍爱器的更新换代十分必要,只要平安的用电情况才气让人人放心肠享用新能源汽车带来的便当。


Magtron基于iFluxgate手艺的SoC芯片整体计划,为B型泄电珍爱停止了数字化集成,为RCCB从传统的AC型/A型背B型的手艺晋级,供应了一套下性价比的B型泄电解决方案,为充电装备的用电平安供应了更好的保障。


【参考文献】


[1] 刘红丽,马正来,聂鹏.4KW电动汽车车载充电机的研讨取实现.武汉理工大学,自动化学院.

[2] GB/T 18487.1-2015电动汽车传导充电体系 第1局部:通用要求.

[3] GB/Z 6829-2008盈余电流行动珍爱器的一样平常要求.

[4] GB 22794-2008 家用和相似用处的不带和带过电流珍爱的B型盈余电流行动断路器(B型RCCB和B型RCBO).

[5] 蔡聪朝,万英飞,刘勇,阮少青.直流充电桩的潜伏电击风险剖析取设想.特变电工新疆新能源股份有限公司,特变电工西安电气科技有限公司.

[6] 刘金琰,邹建华,胡宏宇.盈余电流行动珍爱器正在电动汽车充电体系中的运用.电器取能效管理手艺.

[7]WOLFGANG HOFHEINZ,HARALD SELLNER,WINFRIED M?LL. LANDEN VON ELEKTROFAHRZEUGEN SCHUTZ GEGEN ELEKTRISCHEN SCHLAG DURCH DC-FEHLERSTROMSENSORIK. der Bender GmbH&Co.KG in Grünberg


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