「本文来源：商用汽车新闻」
随着国家环保政策的日趋严格和机动车的尾气排放限值的不断提升，电动汽车得到了大面积的推广，销售份额不断提升，与之配套的充电设施数量也在快速增加。截至到年末，新能源汽车的保有量已经达到万辆，年末我国已经建成的充电桩达万台。在新能源车及充电桩快速普及阶段也出现了一些未预料到的问题，如充电站建设车桩比例不合理，变压器容量没有预测到后期发展的需要，消防通道设计不满足要求，车位尺寸与车型不匹配，充电站内部安全管理没有形成系统性规章制度，充电过程中发生充电故障及安全问题不知如何处置等，笔者结合近几年的充电站建设及管理经验，就以上问题进行初步探讨。
充电站设计及建设规划
根据站场功能的划分，充电站一般由充电系统、配电系统、监控系统、土建系统组成，其中充电系统完成电动客车的充电作业。具体配置如下图所示。
一、确定充电站的建设规模时考虑客车数量及单车电池容量
公交车专用充电站用地一般是由政府划拨，确定充电站占地面积应考虑停车位、循环通道、充电桩占地面积、防雨罩棚、辅助用房等需求。
1.现有车辆数及未来五年计划新增车辆数占地面积。根据客车车长确定车位的大小，车位宽度2.5米—2.7米，8米以下车辆车位长为9米，8米以上车辆车位长度按照车长+1米规划车位。
2.为了便于车辆驶入停车位和倒车、转向需求，应在停车场内围绕充电区域设置单向循环车道或双行车道，站内通行道路按照单行道≥3.5米、双行道≥6米、转弯半径≥9米进行设计，充电场地保持消防通道畅通。多于50辆车的充电站，配备出入两个门口，并分开使用。
3.充电站罩棚及充电桩占地。为了高效利用充电场地，一般充电桩安装位置和防雨罩棚设置在场地中间区域，中心线与场地的出入口平行，设置宽度为2米，长度根据场地实际情况进行设计。如果充电场地的面积允许，可以考虑在围墙边缘安装充电桩。防雨罩棚的宽度以下雨时不能淋湿车辆充电口为宜，雨棚高度为充电罩棚最低点距离车顶最高点20-30厘米。
4.考虑辅助用房的占地面积。辅助用房包括门卫、办公室、电桩维修室、司机休息室、零部件仓库等。
5.变压器占地面积一般按照每个变压器占地5米*7米测算。
6.根据功能需求画出规划图纸，包括场地边角不可利用的面积要计算在内。
以上充电场地面积的测算是以完成充电需求最经济的一种规划模式。如果场地较大，可以适当增加停车位的数量和循环通道的宽度。
二、根据充电站总功率确定变压器功率
变压器功率的确定主要考虑充电桩总功率和辅助设施、设备用电功率，确定容量时要考虑5年内新增的充电桩数量及功率需求。
变压器总功率=（充电桩总功率+辅助设施总功率）*1.2，这是功率的初步概算，具体变压器功率按照电力公司出具的图纸为准。
三、根据电车数量及电车动力电池容量确定充电桩数量及功率
为满足客车快速充电和大功率充电需求，充电站配置直流充电桩。电动客车电池总电量绝大多数在70Kwh以上，有的12米客车配置的电量高达Kwh以上，这就需要大功率充电桩进行充电。直流充电桩的功率根据客车动力电池容量确定，一般8米以下的客车配置单枪功率60kw，8米以上的客车配置单枪功率90-kw（注：充电桩分为单枪、双枪、四枪等）。为了降低建设成本，充电桩一般布置在场地的中央位置，左右各对应两个停车位，安装双枪充电桩，一个桩可以同时给2个客车充电，充满电后将充电头插入另外两个车进行充电，这样单桩在不移车的情况下每晚可以完成4辆客车的充电，有效避免晚上移车造成的安全事故（注：充电站用电为工业用电性质，晚上22：00—凌晨6：00每度电费0.38元，利用晚上时间段充电可大大降低用电成本）。为降低电损充电桩设置应尽量缩短充电桩输入电缆长度，采用接线端子与配电系统连接，在电源侧安装空气开关，电桩保护接地端子可靠接地。充电桩应垂直安装，与地面垂直的立面偏离≤5°。早期配置的充电桩一般是一体式充电桩，现在建议配置分体式充电桩，分体式充电桩一是智能分配充电枪头的功率，实现柔性充电，二是易于除尘、清洁、紧固等维护作业，减少由于高温、粉尘、雾霾等引发的充电桩内部模块和线路板的烧蚀、短路等故障。
充电站安全机构设置及安全操作管理
充电站主要的危险因素集中在充电环节，如过充造成的高温起火，雨季充电造成的漏电电击，未拔枪起步行车造成的充电桩线缆拉断，误操作造成的枪头损坏，闲杂人员在场地逗留、触摸充电设备引发的安全事故等，结合上述问题，需要建立完善的充电站管理制度，强化安全责任管理。
一、应建立充电站完善的管理机构
充电站应设站长、安全员、充电管理员和维保员的岗位，各岗位需经过能力和安全知识的考核才能上岗。
1、站长应了解电动汽车的构造和充电设备的工作原理，掌握充电服务操作流程，掌握充电站安全管理各项规定，能够处理充电过程中的突发事件；负责充电站日常管理，调度充电车辆，监督充电服务流程及安全操作工作，制定站场的安全管理措施和应急预案，及时解决充电桩故障。
2、安全员应了解电动汽车的构造、充电站设备的工作原理，掌握充电操作规程、安全知识和应急处理方法等能力，协助完成充电站日常安全管理，及时制止违规操作，如日常巡查安全设施发现隐患及排除，引导客车按线路行驶，确保场地消防通道畅通，制止站场内不安全驾驶、不安全充电行为，管控无关人员和车辆进入充电区域，协助并监督维修人员按安全操作规程进行操作等。
3、充电管理员应了解动力电池基础知识，掌握电动汽车充电安全知识、充电岗位操作规程和紧急情况的处理方法，应穿戴绝缘的胶鞋和手套进行充电。按规程完成充电操作，日常充电桩、枪、线等设施安全状况检视；充电启动后，巡视充电状态，确认充电桩正常充电；发生安全事故后，应快速按下红色急停按钮，切断电源，制止不具备充电资格的人员碰触、操作充电设备等。
4、维保员应掌握充电设备的工作原理，动力电池基本知识，电动汽车构造，熟悉岗位安全操作规程以及充电设备检测、故障处理，完成充电桩日常维护保养，排除充电桩故障。
二、加强充电场地日常安全管理
1、充电场地张贴警告标识，设置明显的安全操作规程，场地行车导向线清晰，车位设置停车挡车器。
2、进站车辆按指挥行驶，限速慢行（限速5公里/小时）。车辆停靠应与充电桩保持必要间距，避免碰撞机体。
3、充电桩周围严禁存放汽油、煤油、机油、棉纱、破布、杂草、塑料泡沫等易燃易爆物品，禁止乱丢乱扔垃圾、杂物，保证场站环境卫生和通道畅通。
三、设置明显的充电操作规程，操作规程包含下列内容
1、电车充电前关闭车上所有电源，拉好手刹器，车上人员下车，锁好车门。司乘人员在指定的位置休息，禁止在充电区来回走动。
2、充电工必须带绝缘手套和绝缘鞋进行充电操作，插拔充电枪时应握紧充电枪把手，禁止晃动插拔，禁止直接拖拽线缆。
3、确保车辆和充电桩在无故障情况下操作充电，禁止车、桩存在故障的情况下强行充电，充电过程中禁止踩踏线缆。
4、确认充电电压与车辆需求电压匹配，保证在插好充电枪的情况下再进行操作面板充电。
5、充电过程中进行巡视，若出现电动车和充电枪有故障，应按下急停开关。因高压线路或变压器等交流故障引起的停电必须拔出充电枪，故障处理完毕重新启动充电桩充电。
6、在充电过程中严禁开启车门和操作车辆电源，严禁启动或移动车辆。
7、停止充电时，先进行操作触摸板点击停止充电后再拔下充电插头，严禁带电插拔充电插头。
8、充电完毕的车辆，按照安全行驶线路驶离充电车位。
9、雨、雪、雾天气充电时确保插头、插座干燥，严禁用湿手插拔插头以及将手指伸进充电插头。
10、如发生燃烧或爆炸事故，管理人员及时疏散场站人员，拨打电话，解救受伤人员，将事故车周围的车辆迅速驶离。
充电桩日常检查及常见故障处置
一、充电桩日常检查项目如下
1、连接电缆是否正常，有无破损、露铜线等绝缘破损；
2、充电桩的进、出风口是否堵塞，防尘棉应保持三个月清洗一次；
3、检查充电桩固定螺母是否缺失或松动，充电桩机体有无明显晃动；
4、充电桩上安全标识是否正常；
5、充电桩接地是否可靠，接地连续性阻值是否小于0.1欧姆；
6、充电桩的高、低压电路有无异常；
7、检查充电桩显示屏是否完好，充电桩指示灯、告警信号、保护功能是否正常；
8、检查充电桩接插件有无裂痕，充电枪是否完好，充电桩开启后充电枪拔下未插上客车时是否有危险强电；
9、充电桩各种充电功能是否正常；
10、充电站后台管理软件的管理功能是否正常。
二、充电桩故障维修
1、常见故障解析
⑴故障灯--黄灯常亮。点击菜单进入信息事件查询界面，确认故障点
显示全部整流模块通信故障（0x)，电能表通信故障。该故障原因是交流进线开关没合闸或开关脱扣。
显示急停故障。急停按钮被按下，按住右旋转复位，重合开关故障解除。
整流模块通信故障（0x）。CAN线松动或模块故障、12V电源丢失或容量不够。
读卡器通信故障。通信线松动、自身故障，没有工作电源。
防雷器故障。防雷器节点松动或故障。
控制导引、绝缘主控、IC卡、电能表、直流采样等故障。以上模块工作灯亮正常闪烁，通信灯无反应，监控器上RS通信线故障或监控器自身故障。
⑵启动充电后故障灯闪烁
监控器与子模块通信有丢帧现象、接口松动或子模块故障。
⑶启动充电一段时间后自动停止
一般是因整流模块瞬间保护引起，如输入电压过低或过高，模块温度过高或风扇故障。
⑷启动充电显示电池反接或者未连接接
充电枪与车充电接口没有插接到位；插充电枪时误操作枪上端行程开关；充电枪通信线反接或松动；充电桩中间继电器松动虚接；充电枪故障或内部线缆故障。
⑸启动充电失败
启动充电选择BMS工作电源不正确；充电桩与BMS握手超时、参数配置不对；BMS未准备就绪；监控器：控制导引支持、BMS支持没勾选；12V/24V工作电源短路、故障；直流接触器未闭合或监控器的对应开出点未闭合；工作电源继电器故障；充电枪地线虚接；选择充电方式界面余额不足；温度过低，电池处于保护状态，BMS不启动充电；BMS故障；BMS充电座电阻值低于1K。
⑹监控器故障
监控器黑屏：屏幕休眠，任意点击唤醒；监控器工作电源丢失无法启动或交流缺相；监控器反复重启，底板故障或核心芯片故障；监控器点击无反应或移位，底板故障；
⑺监控器重启后时间显示年，监控器内置电子需要更换。
⑻启动充电BMS信息界面不全
有充电电压无充电电流，检查直流接触器是否闭合查看模块设置参数；充电时有电流没有电压，直流采样模块信号线松动或模块故障；充电电压和电流均无，电池需求电压高于模块输出最高电压，模块参数设置不对或模块型号不匹配；不显示电池材质，BMS程序未写入或丢失。
⑼实际充电电流与BMS需求电流相差过大
查看模块设置中的模块输出电压、电流是否正确；BMS电流采样误差或系数不对。
⑽充电桩无故障，BMS告绝缘故障
充电桩绝缘主控电压采样端子没拔出或桩体内部对地，电池周边绝缘降低。
⑾BMS信息在充电桩监控器显示SOC没有达到%即停止充电
BMS检测到SOC已%，信息没及时上传便自动停止通信。
⑿充电过程中，充电桩无故障停止充电，再次连接可以继续充电
BMS自动停止充电，信息判断有误。
⒀充电过程中，整流模块风扇转速忽大忽小不稳定，充电电流时大时小
交流电压不稳定，变压器功率小，变压器输出满载或超负荷。
⒁充电桩总电源无法合闸
急停开关闭合或开关脱扣，桩内部交流故障。
⒂12V/24V电源输出无电压
进线失压或电压不稳定，输出端短路，电源模块自身故障。
⒃单模块工作时交流开关跳闸
模块内部故障，禁止重合，需要更换模块。
⒄充电指示灯不闪烁或不亮
指示灯故障、继电器松动。
⒅充电桩待机状态时红色指示灯有闪烁，监控不亮
交流电源不稳定或充电桩交流进线开关输出口松动；监控器电源模块不能正常工作。
⒆A枪不能自动转到B枪
B枪没插好、监控器界面不对、中间继电器松动、接地不可靠、枪线内部线缆故障、枪头行程开关故障。
检查充电抢的好坏，充电桩上电后万能表量出CC1对地电压为6V，按下充电抢按钮为12V，枪与车连上后为5V。
⒇充电过程中，监控器界面看不到模块状态信息
整流模块地址烧录不正确。
(21)双枪同时充电，BMS显示一侧负电流，一侧电流超出模块实际输出最大值
直流接触器母联（联络用）没分离，需更换。
(22)程序升级后，系统设置界面找不到模块设置栏
系统设置选择输出方式不对，选择正确的配置（DC）。
(23)更换监控器与后台通信中断
网络IP或端口等参数设置不对。
(24)IC卡刷卡失败
卡被锁、重复刷卡、余额不足、卡消磁。
结束语：
电动汽车行业的快速发展，带动了充电企业的出现和专用充电站的建设，由于充电站新业态还处于起步发展阶段，管理人员、操作人员需要加强专业知识的学习，从充电站设计、规划、管理、使用、维护等方面努力实践，提高操作水平，保证充电站高效、安全、有序地充电，减少充电引发的火灾、电击事故，为充电业务正常发展打下良好的基础，努力营造一个有序的发展环境，不断推进充电业的发展。
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