打造安全高效的充电桩产品，助推国家新能源汽车战略

       2015年4月26日下午6时许，深圳湾口岸中国普天力能加电站内，一辆已经充电完毕、停放在加电站的五洲龙大巴车突然起火。该大巴车内的蓄电池组先冒烟，但盖子无法打开，后来火势蔓延，浓烟滚滚，大巴很快被烧成骨架。由于发现及时，未酿成人员伤亡的惨剧。8月，该起电动大巴起火事件的调查结果公布，调查专家组鉴定，事故直接原因是：车辆动力电池充满电后，动力电池过充电72分钟，过充电量58kWh，造成多个电池箱先后发生动力电池热失控、电解液泄漏，引起短路，导致火灾。

　　安全问题永远是悬在纯电动汽车头上的一把剑，这次事故给新能源汽车行业又一次敲响警钟，在发展过程中安全问题必须摆在第一位。

标准先行

　　在2015年12月28日，国家关于电动汽车充电系统的GB/T18487.1、GB/T 20234.1、GB/T 20234.2、GB/T 20234.3系列标准和GB/T 27930直流充电通信协议共5项标准终于颁布。这一系列的标准重点明确了电动汽车充电系统的基础性、通用性要求，对“传导充电互操作性”和“充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性测试”作出严格规范，其中最重要的就是进一步明确了充电设施的安全性要求。

　　《GB/T 20234电动汽车传导充电用连接装置》系列国家标准严格规定了连接装置的定义、要求、试验方法和检验规则，明确了交流、直流充电接口的物理尺寸和电气性能，对充电枪电子锁、温度检测的要求都是为了充分保障用户安全；对绝缘性能、电气爬电距离、带载分断、IP防护等级、高温低温湿热、泄放时间、下电时限都有了更加明确的要求。

高安全性产品

　　中兴通讯充电桩产品研发团队在积极消化中国铁塔公司需求的同时，迅速切入新国标的技术研究中，并与国网电科院、开普、SMQ等检测机构进行多次技术澄清，确立了全时段保障用户人身安全、车辆安全和信息安全的充电桩系统方案。中兴通讯严格按照新国标对互操作性和协议一致等方面的要求，进行30多项国标测试，最终形成了具有高安全性的充电桩产品。

　　充电设施的安全包括基本安全、自主安全、环境安全、通信安全四个领域：基本安全是指充电设备结构化的安全保护措施；自主安全是指充电设备发生故障时的自主保护措施，如自诊断、漏电保护；环境安全是指充电设备在运行过程中受周边环境的影响因素，如雷雨、雷击、内涝等；通信安全是指充电设备与其他设施之间的访问、信息验证的保护，如桩与后台的通信、支付安全等。中兴通讯充电桩产品在这四类安全领域中，从充电管理、设备控制、用户操作等多个方面协同，通过整个系统来构建防控体系，多方面保证了充电基础设施的整体安全。

　　针对文中一开始提到的安全事故，其系统上的缺陷是：除了电池管理单元BMS（Battery Management System）缺少主控模块异常保护机制外，充电设备也缺少主动保护机制，控制系统缺少相应的判断告警机制。如果中兴通讯充电桩系统碰到类似情况，首先充电桩系统跟BMS建立通信后，会跟进其需要的电池充电电流、电压和剩余容量，算出一个最长的充电时间，这样即使在未接受到BMS停止充电的信号，系统也会主动停止充电，从而保证充电安全。中兴通讯充电桩系统具有多重安全设计，形成层层防护，包括：急停保护、短路保护、过压保护、过温保护、过流保护、防雷保护、欠压保护、漏电保护、阻燃保护等。

　　比如环境安全方面，中兴通讯充电桩产品可以加装IPCamera或USB Camera，通过告警可以触发图像联动抓拍和实时视频监测；自主安全方面，充电桩可装配水淹和烟雾传感器，在充电桩探测到水淹和烟雾时，能主动切断主回路供电，保证了用户人身安全和设备安全；通信安全方面，充电桩产品在研发上有完整的安全技术构架和实施方案，实现安全设计、安全编码和安全测试，保证充电过程中的运行安全、用户数据安全、车辆隐私安全；基本的安全防护方面，针对充电桩直通风系统散热、防潮、防尘、防盐雾、凝露等突出问题，从元器件选型、材质开始就严格要求，再对结构、制造工艺、材料、三防涂装等方面严格把关，打造出高可靠性、长寿命的充电桩产品。

高效率充电桩模块

　　充电桩模块是系统功率变换的核心部件，目前市场上的产品效率大多只有95%左右。充电桩模块的工作特点是长期工作在大功率输出状态，提高效率不仅可以节能，同时对模块的可靠性有很大的提高。

　　中兴通讯充电桩模块是由有着20多年丰富积累的电源研发团队精心打造而成，产品具有高效、高可靠性优势。为获得高效，变换技术采用高效三相PFC技术和多相谐振DC/DC功率变换技术，峰值效率大于96%。

　　三相PFC变换采用三相VIENNA拓扑，此拓扑的优点是：

　　●   功率管的电压应力较低，可以选用600V的中压功率管，导通电阻小，功率管的开关损耗和导通损耗都大大降低；

　　●   升压电感上的电流纹波小，可以降低升压电感、功率管和输入滤波器的损耗。

　　DC/DC功率变换技术采用LLC谐振变换技术，该技术的优点是：

　　●   在一定的频率范围内可以全负载范围内实现功率管的零电压开通，输出整流二极管零电流关断，大大降低开关器件的损耗；

　　●   通过多相串并联技术，完成PFC输出的800V电压的变换，减少功率管的应力和损耗，以及谐振电路器件的损耗，降低输出纹波，减少输出滤波电路的损耗。

　　中兴通讯充电桩系统严格按照新国标精心打造，通过30多项国标测试，具有高安全性；充电桩模块采用先进的功率变换技术，峰值效率大于96%。中兴通讯安全高效的充电桩产品将助推新能源汽车产业蓬勃发展。