基于电动汽车充电安全分析与解决方案的研究

西安特锐德智能充电科技有限公司 陕西 西安 710000

1 前言

在2016中国汽车工程学会年会上，国家发布了《节能与新能源汽车技术路线图》的文件，文件中明确提到了预计2030年，我国将有3800万辆电动汽车投入使用，由此可见国家对电动汽车发展及普及率的重视。

电动汽车具有众多优点，不会给环境问题带来负担，对于环境污染的治理工作起到关键作用，这也是国家当前提出可持续发展战略的重要体现。但是，在电动汽车的推广使用过程中，充电安全方面会受到一些因素的影响，仍然存在一定的技术问题，因此，应该更多的关注到电动汽车的充电安全，完善电动汽车的安全充电技术，消除电动汽车后续应用中的安全隐患，为绿色清洁能源的发展奠定良好的基础。

2 电动汽车充电安全现状

众所周知，电动汽车的动力来源为电能，与其他汽车相比，电动汽车的运行完全符合国家节能降耗的要求。电动汽车的广泛应用，在我国生态环境治理中发挥的作用不可小窥，推动我国新能源的不断发展。通常情况下，根据电动汽车充电安全问题影响的不同，将电动汽车充电安全等级划分为三级，第一安全等级是指电动汽车充电对人产生的安全影响，这里既包括电动汽车的车主，同时又包括运维工作人员、技术服务人员、验收工作人员等，一些与充电设施工作密切相关的工作人员，同时，周边居民等一些可能与充电设施有接触的人，也应被包括在内；第二等级是指电动汽车充电对汽车与周边设施产生的安全影响，首先应该考虑的是对汽车自身安全的影响，其次要考虑的是对周边的建筑以及车辆安全的影响，这里涉及到财产的安全，应该引起足够的重视，但是，存在一些恶意利用电动汽车充电设施充当武器，以及一些因为不可抗力因素，而产生的严重的安全事故不包含在此范围内；第三等级是指电动汽车充电对自身设施产生的影响，同样需要给予特别的关注，来保障充电设施的财产安全。在对电动汽车充电安全的研究开展过程中，应根据实际情况，对以上三个方面的内容进行总结，从而确定对电动汽车充电安全的预防方案，并根据不同对象确定具体的、科学合理的事故解决措施。

3 影响电动汽车充电安全的因素分析

(1)绝缘因素。具备良好的绝缘性，是杜绝充电汽车充电存在安全隐患，保障电动汽车安全运行的基本手段。首先，充电设备的外壳应该具备一定的防护能力，其绝缘水平会对电动汽车充电安全产生最直接的影响。与此同时，还要考虑到对连接器连接状态的防护，如图1所示，图中左边连接器插头两个电极具有绝缘保护，而右边显然不具备绝缘保护，极易引发充电安全事故。其次，要考虑到充电过程中的电气间隙与爬电距离，避免电压的击穿绝缘事故的发生。绝缘材料的介电强度决定其抗电压强度，因此，绝缘材料的介电强度也要符合标准。最后，绝缘电阻也是影响因素之一，其安全性是保障设备安全运行的前提，对设备的绝缘电阻也要进行定期的检测。

图1 充电连接器插头

(2)环境因素。环境因素对充电安全的影响同样不可忽视，可以通过采取防风、防盗、防腐蚀等措施，尽可能降低环境因素对充电安全影响程度。

(3)通信协议对电动汽车快速充电的影响因素。与慢速充电不同的是，快充使用的是非车载充电，输出电压相对来说较高，在充电过程中存在较大的安全隐患。通过通信协议可以约束充电机的输出电压电流等，还可以控制充电停止。因此，通信协议影响着电动汽车快速充电，同样是影响其充电安全性的因素之一。

4 电动汽车充电安全的相关解决方案

4.1 根据安全等级，设立三道安全防线 对电动汽车充电安全的等级分析进行总结，根据具体的实际情况，设立三道防线。分析第一安全等级对人进行防范，在对电动汽车进行实际充电操作时，要按规定穿戴相应的防护用品，保证车主的安全。同时其他工作人员在进行工作时，要严格要求自己，保证工作质量，达到相关规定的标准，进而保证相关工作人员的安全；分析第二安全等级对周边设施进行防范，应该根据充电设施周边的环境制度出详尽的防护措施，来保障周边设施环境安全；分析第三安全等级对充电设备自身的防范，要定期对充电设备进行专业性的检测，及时发现问题及时解决，排除安全隐患，进而保障充电设备自身的安全。在防范工作具体开展过程中，可以根据实际情况的重要程度，来安排这三道安全防线的优先顺序，进而采取相应的安全防范措施。

4.2 对电动汽车的绝缘性能进行优化 绝缘性是影响电动汽车充电安全的重要因素之一，同时，决定其绝缘性能的因素也很多。因此，要从外壳的防护能力、电气间隙和爬电距离、介电强度以及绝缘电阻等几方面，来优化电动汽车充电设施以及一些绝缘部件的绝缘性能。另外，还需要通过通信协议来约束充电设施以及电池管理系统，以此来保证充电安全。

4.3 合理安装保护装置 电动汽车的运行环境大部分于室外，随着电动汽车使用时间的增加，外界环境也在逐渐加深对电动汽车安全性的影响，其长时间的室外使用，会导致自身的一些零部件出现腐蚀等现象，最终对充电安全产生影响。根据实际情况，可以科学合理的安装一些保护装置，有效降低外界环境对电动汽车的影响程度，为保障电动汽车充电安全奠定基础。

5 结束语

电动汽车的广泛应用对我国节能环保工作做出了突出贡献。现阶段，随着大功率充电、无线充电等一些新技术的广泛应用，对电动汽车充电安全的影响因素也在不断的更新变化。由此可见，保障电动汽车充电安全性是需要长期开展的一项重点工作，要根据安全等级采取不同的防护措施，并根据实际情况对电动汽车的绝缘性进行不断的优化，认真做好电动汽车充电的安全性研究，避免充电过程中的安全隐患，为保障电动汽车安全、有序发展奠定基础。