标签: 电动汽车充电安全性分析

前面写的都是电气安全性，主要是指充电过程之中从使用者的用电安全角度看问题。实际上，对于整个电动汽车充电和设施的角度看问题，需要面对的问题可能更多。遇到安全的问题，美国人一般都会考虑的比较周全和未雨绸缪。以下的材料是从电动汽车的安全性考虑问题的：   U.S. NATIONAL ELECTRIC VEHICLE SAFETY STANDARDS SUMMIT Link: http://www.nfpa.org/assets/files/pdf/research/rfusnevsssummit.pdf   在2010的材料之中，有关《Built Infrastructure》提出了很多实际的问题 当前的：   • Connector Standardization 接口标准化 • EV Supply Equipment (EVSE) Listing Issues EVSE的设备特性的统一 • Panel Board Fire Rating 配电盒的防火 • Non-Vehicle Emergency Disconnects 非车载的应急断开 • Component Hazard Protection 部件的伤害保护 • Charger Installation Standards 充电机的安装标准 • Circuit Installation 电路（电气）安装 • Wiring Installation 线束安装 • Damaged Cords and Plugs  损坏的插座和插头 •DC Electricity 直流充电 • Electrical Grid 电网的设施   未来的（里面细分了很多内容，可以看原文）：   • Power Quality • DC Fast Charging • Large Scale Disasters • Battery Farms • Global Compatibility • Battery Technology • Electrical Grid • On-going Maintenance • Connector Standardization • Inductive Charging • Charging Station Fire Protection   2nd U.S. NATIONAL ELECTRIC VEHICLE SAFETY STANDARDS SUMMIT Link： http://www.nfpa.org/assets/files/Research%20Foundation/2ndEVSSSummitReport.pdf   这份报告似乎没有写完，里面有着很多的内容，对1st的回顾和分析，以及当前的问题，是很全面的，期待48页后的内容。   Vehicle Charging and NFPA Electrical Safety Codes and Standards（这是里面的一篇比较重要的内容） Link: http://www.evsafetytraining.org/resources/~/media/files/rfevcharging.pdf       写到这里，大概的安全性问题都已经涉及到了，至于细节，估计需要进一步去单对单进行分析。每次看这些材料都比较累，实在太多了，范围太宽了些。  

昨天出门去喝喜酒，来回奔波很是疲惫，烟烟在家用电热洗脚盆，竟然外面电表那里跳闸了。一开始死命在家里检查配电盒，各个环节都没有异样，在外面看到跳闸 的警告灯，看到地板上滴得水，不由得猜想可能是洗脚盆漏电了，导致那个电表中出现了故障。所以起义一定要把这个涉及安全的主题做完。         关于人体对电流的感受，在中国的电工安全教材上用了一个非常抽象的图。以下的图是从 一文中摘出来的，比较形象。           从这张图中，也可以解释了为什么UL2231中规定了5mA和20mA的道理。而UL定义中的测试电阻，大概也能从C. F. Dalziel的公式之中得到一些端倪：         关于具体的UL2231中CCID的规定，其实还是很细致的。   1.自测：CCID是需要在每次启动之后进行测试的，使用的测试电流需要比触发电流大，但不能超过1.5倍。   2.在整个自测过程中，应该保证探测接触器的正常与否。   3.如果出现问题，一般需要启动充置错误的测量。在UL中定义了单次连接中重试的次数最多为4次，每次的间隔最少需要15min。   接 下来谈的这部分是从《Considerations on Ground Fault Protection for Electric Vehicles》一文中摘出来的，这篇文章写得考虑非常有意思。为什么呢，它考虑到了V2G电能交换过程中潜在的安全性问题。这篇文章分析的系统是按照 以下的架构和模型来进行的：       这张图中给出的是可能潜在的问题，输出240V时候，L1和L2均可能存在R-fault短路到地；而输出120V的时候，则可能出现L1和N短路到地的情况。       后面就不详细表述了，分析的较为全面，图如下：    

    在《Safety of Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE)》介绍了UL2231-1中定义的三项内容： CCID: Charging Circuit Interrupting Device is a device that continuously monitors the current differential between all current carrying conductors in a grounded system and opens the circuit if the differential current exceeds a threshold.   在图中的Test Switch主要为自检使用，以确定CCID可以正常工作。 Ground Monitor/Interrupter: Device that monitors grounding continuity in a charging circuit, opening in the event of a loss of ground, or not closing in the absence of ground. 这个检测可通过地线和零线的电压即可。 Isolation Monitor/Interrupter: Device that monitors insulation resistance between ground and isolated circuit and interrupts circuit if resistance drops below a threshold value. 绝缘检测的问题，在车内交流部分（逆变器和电机）和直流部分（电池和其他功率电子部件）都有检测的要求。   而在《Electrical safety on charging electric vehicles》一文之中，则把这些内容以图示的方式标示出来了 1.交流充电模式2 Cordset模式     在这种模式下，RCD是必须的，并且设置在Cordset的控制盒之中的。在整个系统中，有三个可能出现绝缘泄漏导致人员触电 RF1：充电系统包括充电导线、车辆充电接口和充电机前端等。 RF2:从充电机后端至电池端等所有的直流总线部分。 RF3：逆变器至驱动电机和空调电机等交流部分。   2.充电模式3 充电桩模式   3.直流充电模式       CCID的漏电检测其实与绝缘检测息息相关的，在绝缘各个位置出现问题的时候，通过绝缘检测可以发现问题所在。