摘要：電動汽車交流充電樁是電動汽車發(fā)展的蕈要組成部分，該文主要針對交流充電樁的電磁兼容方面，對其驗收的規(guī)范要求和測試的方法進(jìn)行了研究和介紹。

1引言

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

根據(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，充電樁將主要配置在居民小區(qū)、大型停車場、商場、醫(yī)院、公園、景區(qū)等地。但是，交流充電樁作為一個連接在城市電網(wǎng)和電動汽車之間的電工電子設(shè)備，必須對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)定地運行并且不對其他設(shè)備產(chǎn)生干擾。

本文主要以《深圳供電局電動汽車交流充電樁訂貨及驗收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))為檢驗依據(jù)，結(jié)合交流充電樁的結(jié)構(gòu)和工作原理，對電動汽車交流充電樁的電磁兼容騷擾測量以及抗擾度測試的問題進(jìn)行討論。

2電動汽車交流充電樁介紹（結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵元器件）

2．1電動汽車交流充電樁的簡介

交流充電樁，又稱交流供電裝置，是指固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑(辦公樓宇、商場、公共停車場等)和居民小區(qū)停車場或充電站內(nèi)，采用傳導(dǎo)方式為具有車載充電機(jī)的電動汽車提供人機(jī)交互操作界面及交流充電接口，并具備相應(yīng)測控保護(hù)功能的專用裝置，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、定時間、定金額、自動（充滿為止）四種模式充電，具備運行狀態(tài)監(jiān)測、故障狀態(tài)監(jiān)測、充電分時計量、歷史數(shù)據(jù)記錄和存儲功能。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)，普通純電動轎車用交流充電樁充滿電大約需要8個小時，充電樁更適用于慢速充電。

2．2電動汽車交流充電樁的結(jié)構(gòu)組成

交流充電樁一般由樁體、電氣模塊、計量模塊、賬務(wù)管理模塊四部分組成。根據(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電動汽車交流充電樁的EMC測試要求和方法

3．1電源端子傳導(dǎo)騷擾測試

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GB 9254—2008規(guī)定的A級限值的要求。試驗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開關(guān)來選擇測試電源線的對地共模騷擾電壓；測試頻率的范圍為150kHz-30MHz。傳導(dǎo)騷擾的限值如表1所示。

3．2輻射發(fā)射測試

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求交流充電樁的輻射騷擾場強(qiáng)應(yīng)符合GB9254-2008規(guī)定的A級限值的要求。輻射發(fā)射測試時，在30MHz-1GHz頻率范圍內(nèi)，用帶有準(zhǔn)峰值檢波器的測量接受機(jī)進(jìn)行測量，將充電樁置于半電波暗室的轉(zhuǎn)臺上，并進(jìn)行360度轉(zhuǎn)動，天線在1-4m高度上下升降，找到最大的輻射點，垂直、水平兩種天線極化方向都測。當(dāng)充電樁的內(nèi)部最大工作頻率超過108MHz時，要進(jìn)行1GHz以上的輻射發(fā)射測量。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試驗方法，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直接靜電放電以及鄰近設(shè)備的8kV間接靜電放電而不發(fā)生錯誤動作和損壞。放電以1次／秒的速率進(jìn)行，以便讓試驗設(shè)備來得及做出響應(yīng)。通常對每一個選定點上放電20次(其中10次是正的，1O次是負(fù)的1。實驗的布置如圖5所示。

3．4射頻輻射電磁場抗擾度

按GB/T17626．3-2006中的試驗方法，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求充電樁應(yīng)能抗御10v/m的射頻輻射電磁場影響而不發(fā)生錯誤動作，并能正常工作。標(biāo)準(zhǔn)適用的頻率范圍為80MHz-1000 MHz，要求用lkHz的正弦波對載波頻率進(jìn)行幅度調(diào)制(調(diào)制深度為80％)。試驗設(shè)備最好放在轉(zhuǎn)臺上，以便讓試驗設(shè)備的四個面都有機(jī)會朝對天線接收試驗。在一個朝向上要做兩次實驗，一次天線處在垂直位置上，一次處在水平的位置上。實驗的布置如圖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)定的試驗等級為4級的電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗而不發(fā)生錯誤動作和損壞，并能正常工作。在試驗中，對電源線通過耦合，去耦網(wǎng)絡(luò)來施加試驗電壓，對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。實驗的布置如圖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)定的試驗等級為4級的浪涌(沖擊)抗擾度試驗而不發(fā)生錯誤動作和損壞，并能正常工作。浪涌試驗要施加在線一線和線一地之間，試驗等級為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；對于交流供電設(shè)備，通常要求在電源電壓波形的過零點和正、負(fù)峰點的位置上疊加浪涌信號。試驗電壓和電流波形的定義方法和要求如圖8所示。

3．7射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求充電樁應(yīng)能滿足GB/T17626．6-2008射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗中第5章試驗等級3的要求，充電樁不發(fā)生錯誤動作和損壞，并能正常工作。試驗的頻率范圍為150kHz-80MHz，試驗信號電平為lOV，騷擾信號為1kHz正弦波調(diào)幅，調(diào)制度為80％。在每一頻率上的駐留時間，不應(yīng)少于充電樁所需的運行和響應(yīng)時間。充電樁應(yīng)放在高出參考接地板O．1m的絕緣支座上：，試驗布置如圖9所示（注意：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)能滿足GB/T17626．11-2008電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗中第5章電壓暫降試驗等級3類、短時中斷試驗等級3類的要求。試驗后充電樁不發(fā)生錯誤動作和損壞，并能正常工作。試驗應(yīng)在充電樁的典型工作狀態(tài)下進(jìn)行，對三相供電系統(tǒng)，一般是一相、一相地進(jìn)行試驗。根據(jù)驗收的要求等級進(jìn)行試驗，試驗一般做3次，每次間隔10秒鐘。試驗的布置和原理如圖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)能滿足GB/T17626．12-1998振蕩波擾抗擾度試驗中第5章表2試驗等級3的要求。試驗后充電樁不發(fā)生錯誤動作和損壞，并能正常工作。按照要求，對交流充電樁的電源端口進(jìn)行阻尼振蕩波試驗，試驗的等級為共模電壓為2kv，差模電壓為1kV；試驗采用100kHz和1MHz的振蕩頻率，持續(xù)時間不應(yīng)少于2秒，兩次連續(xù)試驗的時間間隔最短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)備的試驗布置如圖11所示。

4結(jié)論

本文主要是圍繞深圳市的《深圳供電局電動汽車交流充電樁訂貨及驗收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，詳細(xì)地對其中電磁兼容的測試要求和方法進(jìn)行了研究和論述。通過文章發(fā)現(xiàn)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對交流充電樁電磁兼容的性能有比較嚴(yán)格的要求。同時，希望通過本文能夠使充電樁的制造商對電磁兼容的測試有個明確、全面的了解和認(rèn)識，使其在產(chǎn)品的設(shè)計和實現(xiàn)上更好地考慮滿足這方面的要求，使產(chǎn)品能更快更好地進(jìn)入市場，從而加快推動我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

目前，存在多個關(guān)于電動汽車交流充電樁的測試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，文章就其中電磁兼容測試方面存在的差異進(jìn)行了簡單比較，結(jié)果如表3所示。(鄒強(qiáng) 深圳市計量質(zhì)量檢測研究院，廣東深圳518131)