摘要：電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的蕈要組成部分，該文重要針對(duì)交流充電樁的電磁兼容方面，對(duì)其驗(yàn)收的規(guī)范要求和探測(cè)的辦法進(jìn)行了研究和解析。

1引言

電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展中的一個(gè)緊要的部分，充電系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不足，將嚴(yán)重地制約電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。深圳作為全國(guó)緊要的新能源汽車(chē)制造和研發(fā)基地，在電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中一馬當(dāng)先。

依據(jù)深圳市政府的規(guī)劃，到2012年底，深圳將建設(shè)充電站100座，充電樁47500個(gè)，充電樁將重要配置在居民小區(qū)、大型停車(chē)場(chǎng)、商場(chǎng)、醫(yī)院、公園、景區(qū)等地。但是，交流充電樁作為一個(gè)連接在城市電網(wǎng)和電動(dòng)汽車(chē)之間的電工電子設(shè)備，非得對(duì)充電樁的電磁兼容性有嚴(yán)格的要求，這樣才能保證充電樁能夠在電網(wǎng)中安全穩(wěn)定地運(yùn)行并且不對(duì)其他設(shè)備萌生干擾。

本文重要以《深圳供電局電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁訂貨及驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))為檢驗(yàn)根據(jù)，結(jié)合交流充電樁的結(jié)構(gòu)和工作原理，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁的電磁兼容騷擾測(cè)量以及抗擾度探測(cè)的問(wèn)題進(jìn)行討論。

2電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁解析（結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵元器件）

2．1電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁的簡(jiǎn)介

交流充電樁，又稱(chēng)交流供電裝置，是指固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑(辦公樓宇、商場(chǎng)、公共停車(chē)場(chǎng)等)和居民小區(qū)停車(chē)場(chǎng)或充電站內(nèi)，采用傳導(dǎo)方式為具有車(chē)載充電機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)供應(yīng)人機(jī)交互操作界面及交流充電接口，并具備相應(yīng)測(cè)控保護(hù)功能的專(zhuān)用裝置，功率一般不大于7kw。

交流充電樁采用大屏幕LCD彩色觸摸屏作為人機(jī)交互界面，可選擇定電量、按時(shí)間、定金額、自動(dòng)（洋溢為止）四種模式充電，具備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障狀態(tài)監(jiān)測(cè)、充電分時(shí)計(jì)量、歷史數(shù)據(jù)記錄和存儲(chǔ)功能。充電樁的交流工作電壓380，220v±15％，額度輸出電流(Ac)：32A(七芯插座)、16A(三芯插座)，一般純電動(dòng)轎車(chē)用交流充電樁洋溢電約莫要8個(gè)小時(shí)，充電樁更適用于慢速充電。

2．2電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁的結(jié)構(gòu)組成

交流充電樁一般由樁體、電氣模塊、計(jì)量模塊、賬務(wù)管理模塊四部分組成。依據(jù)安裝方式的不同，樁體可分為落地式和壁掛式兩種。交流充電樁的硬件整體框架和外觀圖可參考下面的圖1和圖2。

3電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁的EMC探測(cè)要求和辦法

3．1電源端子傳導(dǎo)騷擾探測(cè)

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求交流充電樁的電源端子傳導(dǎo)騷擾應(yīng)符合GB9254—2008規(guī)定的A級(jí)限值的要求。實(shí)驗(yàn)中充電樁處于典型工作狀態(tài)，設(shè)備應(yīng)置于參考地平面上，并用O．1m±0．01m厚的絕緣物支撐，將電源插頭連到LJsN(線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，或叫AMN人工電源網(wǎng)絡(luò)1上，接收機(jī)RF輸入連到usN的RF輸出，切換USN的L，N開(kāi)關(guān)來(lái)選擇探測(cè)電源線的對(duì)地共模騷擾電壓；探測(cè)頻率的范圍為150kHz-30MHz。傳導(dǎo)騷擾的限值如表1所示。

3．2輻射發(fā)射探測(cè)

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求交流充電樁的輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)符合GB9254-2008規(guī)定的A級(jí)限值的要求。輻射發(fā)射探測(cè)時(shí)，在30MHz-1GHz頻率范圍內(nèi)，用帶有準(zhǔn)峰值檢波器的測(cè)量接受機(jī)進(jìn)行測(cè)量，將充電樁置于半電波暗室的轉(zhuǎn)臺(tái)上，并進(jìn)行360度轉(zhuǎn)動(dòng)，天線在1-4m高度上下升降，找到最大的輻射點(diǎn)，垂直、水平兩種天線極化方向都測(cè)。當(dāng)充電樁的內(nèi)部最大工作頻率超過(guò)108MHz時(shí)，要進(jìn)行1GHz以上的輻射發(fā)射測(cè)量。要求的限值如表2所示。

3．3靜電放電抗擾度

按GB/T17626．2-2006中第5章規(guī)定的靜電放電抗擾度實(shí)驗(yàn)辦法，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求充電樁在典型的工作條件下，應(yīng)能承受加在其外殼和人員操作部分上的8kV筆直靜電放電以及鄰近設(shè)備的8kV間接靜電放電而不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作和損壞。放電以1次／秒的速率進(jìn)行，以便讓實(shí)驗(yàn)設(shè)備來(lái)得及做出應(yīng)和。通常對(duì)每一個(gè)選定點(diǎn)上放電20次(其中10次是正的，1O次是負(fù)的1。試驗(yàn)的布置如圖5所示。

3．4射頻輻射電磁場(chǎng)抗擾度

按GB/T17626．3-2006中的實(shí)驗(yàn)辦法，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求充電樁應(yīng)能抗御10v/m的射頻輻射電磁場(chǎng)影響而不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作，并能正常工作。標(biāo)準(zhǔn)適用的頻率范圍為80MHz-1000MHz，要求用lkHz的正弦波對(duì)載波頻率進(jìn)行幅度調(diào)制(調(diào)制深度為80％)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備最好放在轉(zhuǎn)臺(tái)上，以便讓實(shí)驗(yàn)設(shè)備的四個(gè)面都有機(jī)會(huì)朝對(duì)天線接收實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)朝向上要做兩次試驗(yàn)，一次天線處在垂直位置上，一次處在水平的位置上。試驗(yàn)的布置如圖6所示。

3．5電快速瞬變脈沖群抗擾度

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求充電樁應(yīng)能承受GB/T17626．4-2008中第5章規(guī)定的實(shí)驗(yàn)等級(jí)為4級(jí)的電快速瞬變脈沖群抗擾度實(shí)驗(yàn)而不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作和損壞，并能正常工作。在實(shí)驗(yàn)中，對(duì)電源線通過(guò)耦合，去耦網(wǎng)絡(luò)來(lái)施加實(shí)驗(yàn)電壓，對(duì)一根線或幾根線按照要求施加峰值電壓為4kv，重復(fù)頻率為5kHz的脈沖群；每次一分鐘，中間間隔一分鐘；一種極性做完，要換做另一種極性。試驗(yàn)的布置如圖7所示。

3．6沖擊（雷擊浪涌）抗擾度

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求充電樁應(yīng)能承受GB/T17626．5-2008中第5章規(guī)定的實(shí)驗(yàn)等級(jí)為4級(jí)的浪涌(沖擊)抗擾度實(shí)驗(yàn)而不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作和損壞，并能正常工作。浪涌實(shí)驗(yàn)要施加在線一線和線一地之間，實(shí)驗(yàn)等級(jí)為4kV；正、負(fù)極性的干擾至少要各加5次，每次的最大重復(fù)率為1次，分鐘；關(guān)于交流供電設(shè)備，通常要求在電源電壓波形的過(guò)零點(diǎn)和正、負(fù)峰點(diǎn)的位置上重疊浪涌信號(hào)。實(shí)驗(yàn)電壓和電流波形的含義辦法和要求如圖8所示。

3．7射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求充電樁應(yīng)能滿(mǎn)足GB/T17626．6-2008射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度實(shí)驗(yàn)中第5章實(shí)驗(yàn)等級(jí)3的要求，充電樁不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作和損壞，并能正常工作。實(shí)驗(yàn)的頻率范圍為150kHz-80MHz，實(shí)驗(yàn)信號(hào)電平為lOV，騷擾信號(hào)為1kHz正弦波調(diào)幅，調(diào)制度為80％。在每一頻率上的駐留時(shí)間，不應(yīng)少于充電樁所需的運(yùn)行和應(yīng)和時(shí)間。充電樁應(yīng)放在高出參考接地板O．1m的絕緣支座上：，實(shí)驗(yàn)布置如圖9所示（留意：充電樁距離任何金屬物體至少要有0．5m以上）。

3．8電源電壓跌落、瞬時(shí)中斷及電壓變化抗擾度

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求充電樁應(yīng)能滿(mǎn)足GB/T17626．11-2008電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的抗擾度實(shí)驗(yàn)中第5章電壓暫降實(shí)驗(yàn)等級(jí)3類(lèi)、短時(shí)中斷實(shí)驗(yàn)等級(jí)3類(lèi)的要求。實(shí)驗(yàn)后充電樁不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作和損壞，并能正常工作。實(shí)驗(yàn)應(yīng)在充電樁的典型工作狀態(tài)下進(jìn)行，對(duì)三相供電系統(tǒng)，一般是一相、一相地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。依據(jù)驗(yàn)收的要求等級(jí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)一般做3次，每次間隔10秒鐘。實(shí)驗(yàn)的布置和原理如圖10所示。

3．9振蕩波擾抗擾度

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求充電樁應(yīng)能滿(mǎn)足GB/T17626．12-1998振蕩波擾抗擾度實(shí)驗(yàn)中第5章表2實(shí)驗(yàn)等級(jí)3的要求。實(shí)驗(yàn)后充電樁不發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作和損壞，并能正常工作。按照要求，對(duì)交流充電樁的電源端口進(jìn)行阻尼振蕩波實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的等級(jí)為共模電壓為2kv，差模電壓為1kV；實(shí)驗(yàn)采用100kHz和1MHz的振蕩頻率，繼續(xù)時(shí)間不應(yīng)少于2秒，兩次持續(xù)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間間隔最短1秒。充電樁應(yīng)置于參考地平面上，并用O．1m±O．O1m厚的絕緣物支撐。設(shè)備的實(shí)驗(yàn)布置如圖11所示。

4結(jié)論

本文重要是圍繞深圳市的《深圳供電局電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁訂貨及驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，具體地對(duì)其中電磁兼容的探測(cè)要求和辦法進(jìn)行了研究和論述。通過(guò)文章發(fā)現(xiàn)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)交流充電樁電磁兼容的性能有比較嚴(yán)格的要求。同時(shí)，希望通過(guò)本文能夠使充電樁的制造商對(duì)電磁兼容的探測(cè)有個(gè)明確、全面的了解和認(rèn)識(shí)，使其在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)上更好地考慮滿(mǎn)足這方面的要求，使產(chǎn)品能更快更好地進(jìn)入市場(chǎng)，從而加快推動(dòng)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

目前，存在多個(gè)有關(guān)電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁的探測(cè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，文章就其中電磁兼容探測(cè)方面存在的差異進(jìn)行了簡(jiǎn)單比較，結(jié)果如表3所示。(鄒強(qiáng)深圳市計(jì)量質(zhì)量測(cè)試研究院，廣東深圳518131)