电动汽车充电桩在快速充电过程中充电模块充电枪和电缆的温度升高。充电功率越大通过电流越大发热量越集中。充电桩内部热量积累到一定程度时充电模块过热降功率充电枪过热可能导致插头烧毁或充电中断。充电桩温度失控不仅影响充电效率还可能引发安全事故。对充电桩的关键发热部位进行温度监测可以提前发现温度异常并采取保护措施。
一、充电桩发热的主要部位
1.1 充电枪和插座
充电枪与车辆插座之间的接触电阻在长期插拔操作后可能增大。大电流通过接触电阻时产生焦耳热使充电枪插头和插座发热。充电枪的温度过高时用户握持感不适严重时导致充电枪外壳变形或绝缘损坏。直流快充桩的充电枪电流可达250A以上接触电阻的微小增大都会引起明显的温升。
1.2 充电模块和功率器件
充电桩内部的ACDC和DCDC功率变换模块在充电过程中持续工作。功率开关器件的开关损耗和通态损耗使模块内部温度升高。模块散热风扇堵塞或故障时热量积聚触发模块过热保护充电功率下降。多个充电模块并机运行时其中某个模块的散热出风温度异常升高反映该模块可能存在内部风扇故障或功率器件工作状态变化的情况。
1.3 充电桩内部电缆接头和母排
充电桩内部的电缆连接处和直流母排搭接面在长期大电流通流中螺栓连接处可能松动发热。柜内空间有限多个充电模块集中布置进出线电缆密集散热条件有限。柜内空气温度持续偏高不利于充电模块的长期使用。
二、充电桩温度监测的注意事项
2.1 充电枪的频繁插拔要求
充电枪在使用过程中反复插拔充电枪头与电缆连接处承受较大的弯曲应力。安装在充电枪内部或枪头附近的温度传感器需要适应频繁插拔和拖拽的使用条件。传感器固定牢靠且线缆连接处不易在反复拖拽中松脱断开。
2.2 充电桩柜内空间紧凑
直流快充桩内部空间紧凑充电模块电源和控制单元密集安装。温度探头体积需要小巧便于在模块之间和母排附近完成安装固定操作同时不干扰模块的散热气流路径和日常检查。光缆自模块区域至采集装置之间应保持适当间距并避免无谓弯折。
三、充电桩光纤测温的适用方案
3.1 充电枪温度监测
荧光光纤温度传感器探头嵌入充电枪插头内部或固定在枪头与电缆连接处。充电枪插入车辆插座后探头贴近接触位置直接监测充电过程中的枪头温度。光纤沿充电枪电缆走线引至充电桩内部测温主机。全绝缘的探头在充电枪上使用时不会对用户产生电击风险也不会因充电时的电磁场干扰测温精度。
3.2 充电模块进出风温度
在充电模块的进风口和出风口处安装光纤探头监测模块的进风温度和出风温度。出风温度与进风温度的差值可以反映模块的发热情况和散热效果。当出风温度持续升高或出风量明显下降时可以判断模块冷却系统可能存在异常。
3.3 充电桩母排和电缆接头测温
在充电桩内部直流母排连接处和电缆接线端子处安装探头监测柜内电气连接点的温度。温度数据上传至充电桩控制器当连接处温度超过设定值时系统限制充电功率或停止充电避免接头发热引发事故。
四、常见问题
充电枪温度达到多少度时应该降低充电功率？
充电枪插头温度通常控制在80℃至90℃以下。当温度达到70℃至80℃时可以启动降功率充电策略将充电电流降低至额定电流的一半或三分之一。温度超过90℃时建议停止充电以防止充电枪和充电插座损坏。
充电枪内置温度传感器损坏后可以单独更换吗？
可以。荧光光纤探头与充电枪插头之间可设计为可更换结构。探头损坏时打开充电枪外壳取出旧探头更换新探头将光纤重新接入测温主机即可。建议充电站运营单位按充电枪数量的10%至20%储备测温探头备件。
充电桩内部加装测温系统是否影响原有的质保和认证？
加装的测温探头和光纤属于附加监测设备不改变充电桩原有的电气回路和结构设计。探头固定在设备表面不涉及对原有电路和控制器的改造。具体的质保影响建议与充电桩制造商沟通确认。
五、产品与厂家信息
福州华光天锐光电科技有限公司的荧光光纤测温产品可应用于充电桩充电枪模块和母排的温度监测场景。探头体积小巧的绝缘特性使其在充电桩的紧凑空间内安装时具有相应的适用性。选型时建议结合充电桩类型和充电功率等级综合评估以厂家最新技术方案为准。