直流充电桩作为电动汽车主要充电设施,可以满足其快速充电的需求。近年来我国一直在大力发展直流充电桩,车桩之间的供需问题已经得到了改善,但是还面临着直流充电桩故障频发的问题。在直流充电桩的众多部件中,充电模块是关键的、也是故障概率较高的部件,而且充电模块的故障特征不明显、故障器件难以排查识别,导致工作人员在充电模块维修中费时费力。那么传统充电桩模块主要存在哪些有待提升之处?

1、安全环节薄弱

直流充电桩在运维过程中软硬件故障频发,故障率高,“坏桩”问题凸显。直流充电桩的故障类型有通信故障、人机交互器件故障、充电桩主电路故障、充电模块故障、充电枪故障、风扇故障等等。在上述的可能发生故障的部件中,充电模块由于其工作电压较高并且含有较多容易老化失效的电力电子功率器件和随时间性能会下降的电解电容等原因,成为了直流充电桩中故障概率较高的部件,是充电桩的安全薄弱环节。

2、日常运维时间成本过高

充电桩的日常运维主要涉及到充电桩桩体检查、充电枪检查、通讯检查、充电功能检查四项内容。前三项检查主要是运检人员进行检查,比较容易发现,并且大多可以在现场进行修复,而第四项检查大多是电动汽车的车主发现无法充电进行报修。导致直流充电桩无法充电的一个很重要原因就是充电模块故障,而在充电模块种种故障原因中,充电模块中器件开路虽然在短时间内不会造成充电模块崩溃无法充电,但是如果长期让充电模块运行在故障状态下,将会导致充电模块不可逆转的损坏,造成充电桩无法充电,所以在直流充电桩的日常运维中需要格外关注充电模块的运行状态。

但是充电模块器件的故障特征不明显,运维人员无法进行现场维护、检修,若其发生故障只能返厂维修,费时费力。因此研究分析直流充电桩充电模块的拓扑结构和工作原理,提取有效的充电模块故障特征并进行相应的故障器件定位研究对于对充电桩模块的运行维护具有非常重要的意义。