直流充电桩为什么爆炸？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-18 23:52 标签： 充电桩充电怎么收费

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point发布实施深圳市市场监督管理局发布目次前言11 范围22 规范性引用文件23 术语和定义24 总则45 充电站和充电桩56 充电站和充电桩电气部分77 电能质量

2、的要求108 电气照明119 防雷与接地1210 电气测量和计量1311 监控系统1412 充电站安全防护1513 对其他专业的设计要求15附录A （规范性附录） 谐波电流允许值的换算和公共连接点各用户谐波电流允许值计算17附录B （规范性附录） 环境噪声限值18附录C （资料性附录） 充电站占地参考面积19前言为贯彻落实国家节能环保政策，促进电动汽车推广应用，延伸供电服务价值链，指导和规范深圳市电动汽车配套充电设施建设，特制定本指导性技术文件。SZDB/Z 29-2010电动汽车充电系统技术规范分为九个部分 ： 第1部分：通用要求； 第2部分：充电站及充电桩设计规范； 第3部分：非车载充电机

3、； 第4部分：车载充电机； 第5部分：交流充电桩； 第6部分：充电站监控管理系统； 第7部分：非车载充电机电气接口； 第8部分：非车载充电机监控单元与电池管理系统通信协议； 第9部分：城市电动公共汽车充电站。本部分为SZDB/Z 29-2010的第2部分。本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本部分由深圳市发展与改革委员会提出并归口。本部分起草单位：深圳市城市发展研究中心、中国南方电网有限责任公司、比亚迪股份有限公司、普天海油新能源动力有限公司、深圳市奥特迅科技有限公司、深圳市五洲龙汽车有限公司、深圳市计量质量检测研究院、深圳市科陆电子有限公司。本部分主要起草人：吴德林、蔡羽、文

4、新民、陆象桢、徐涛、高声敢、余建国、黄志伟、李飞、余南华、蒋浩、王晓毛、孙卫明、柯丽、李涛、邓伟光、张建华、郭彬、邓先泉、傅毅、邵浙海、赵宇、刘金玉、吴志强、王凤仁、李志刚、徐跃飞、雷惠博。电动汽车充电系统技术规范 第2部分：充电站及充电桩设计规范1 范围SZDB/Z 29-2010的本部分规定了深圳市电动汽车充电站及充电桩设计应遵循的基本原则。本部分适用于深圳市电动汽车充电站及充电桩新建、扩建和改建工程的设计和建设工作。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件

5、。GB 声环境质量标准GB 3 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值（设备每相输入电流16 A）GB/Z 3 电磁兼容 限值 对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生谐波电流的限制GB 建筑设计防火规范GB 供配电系统设计规范GB 10 kV及以下变电所设计规范GB 低压配电设计规范GB 建筑物防雷设计规范GB 爆炸和火灾危险环境场所电力装置设计规范GB/T 电力装置的电测量仪

6、表装置设计规范GB 火力发电厂与变电站设计防火规范GB 城市工程管线综合规划规范DL/T 621-1997 交流电气装置的接地DL 电力设备典型消防规程DL/T 电测量及电能计量装置设计技术规程关于加强重要电力用户供电电源及自备应急电源配置监督管理的意见（电监安全200823号） 3 术语和定义SZDB/Z 29.1-2010界定的术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了SZDB/Z 29.1-2010中的一些术语和定义。3.1电动汽车 Electric Vehicle（EV）用于在道路上使用，由电

7、动机驱动的汽车，电动机的动力电源源于可充电电池或其他易携带能量存储的设备。不包括室内电动车、有轨电车、无轨电车和工业载重电动车等车辆。3.2充电 Charge从外部电源供给蓄电池直流电，将电能以化学能的方式贮存的过程。3.3充电站 EV Charging Station具有特定控制功能和通信功能的，将电能量传送到电动汽车的设施总称。3.4配电站 Distribution Station在中低压配电网中用于接受并分配电力、将10（20）kV变换为380 V电压的供电设施。3.5车载充电机  On-Board Charger固定安装在电动汽车上的充电机。3.6非车载充电机

8、60; Off-Board Charger固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车动力电池提供直流电能的充电机。若无特别说明，本规范所指充电机均为电动汽车非车载充电机。3.7直流充电桩 DC Charging Point固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车动力电池提供小功率直流电源的供电装置。3.8交流充电桩 AC Charging Point固定安装在电动汽车外、与交流电网连接，为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置。3.9充电桩 Charging Point直流充电桩与交流充电桩的统称。3.10充电机效率 Charging Efficiency充电机的直流输出功率与

9、交流输入有功功率之比。3.11充电区 Charging Area在充电站内为电动汽车进行充电的停车区域。3.12谐波 Harmonic电力系统的电流和电压中非正弦周期分量所含的频率为基波频率整数倍的正弦周期分量。3.13TN系统 TN System 电源系统有一点直接接地，负载设备的外露导电部分通过保护导体连接到此接地点的系统。 3.14IT系统 IT System电源系统的带电部分不接地或通过阻抗接地，电气设备的外露导电部分接地的系统。 3.15脉波数 Pulse Number在一个基波周期内，换流器的换相次数。3.16谐波含有率 Harmonic Ratio (HR)周期性交流量中含有的第

10、h次谐波分量方均根值与基波分量方均根值之比（用百分数表示）。3.17总谐波畸变率 Total Harmonic Ratio（THD）周期性交流量中谐波分量方均根值与其基波分量方均根值之比（用百分数表示）。4 总则4.1 充电站和充电桩设计应贯彻执行国家有关法律、法规、技术标准和节能环保政策，做到技术先进、安全可靠、经济合理、使用便利。4.2 充电站和充电桩设计应立足电动汽车产业的技术现状，同时兼顾未来发展，做到远近结合、适度超前，并留有发展余地。4.3 充电站和充电桩设计应积极采用节能、环保、免维护或少维护的新技术、新设备和新材料，严禁采用国家技术监督检验部门明令禁止的淘汰设备和材料。4.4

11、充电站选址应符合深圳市政府关于深圳市电动汽车发展总体规划的要求，做到统一规划、统筹安排、逐步实施。4.5 充电站和充电桩设计应根据工程特点、负荷等级、设备容量、站址环境和节能环保等因素，合理确定设计方案。4.6 编制电动汽车充电站规划时，应开展对充电站电能充储一体化的可行性研究，并适时对V2G的可行性进行技术论证。4.7 充电站建设前期，应开展对充电站的环境和安全评价。5 充电站和充电桩5.1 充电站组成和功能5.1.1 充电站主要由行车道、充电区、供配电设施、充电装置、监控装置等组成。公共充电站还应包括营业场所。5.1.2 具有电池更换功能的充电站应包括备用电池存储，电池更换的设施及场所。5

4月16日，北京丰台区南四环储能电站起火，2个小时以后，在对电站南区进行处置过程中，电站北区在毫无征兆的情况下突发爆炸，导致2名消防员牺牲，1名消防员受伤，电站内1名员工失联。这起事故带来的影响还是非常大的，这里大概写一下个人观点。

1）这个项目是在2019年3月建设投入运营，总容量25MWh。也就是说运营了2年多，我们之前的历史经验在电动大巴和储能都是围绕磷酸铁锂来做的（考虑电池本身的安全性）。在这个案例中，随着时间的推移，对电池系统的维护和检修变成了一个关键环节。

2）该项目一半是为了支撑电动汽车充电的，作为直流光储充一体化充电站，每个充电桩配备双枪可达300kW，这类项目对于未来储能系统与车辆系统在一起可能耦合出来的事故问题是需要做隔离的。

3）这个储能电站，目前并不知道是充电部分还是室内储能部分先出现问题。对于循环次数比较高的磷酸铁锂电池，在系统运营一段时间后对于电池状态的检测提出了新的要求。三元电池可以采用压差和温差的方法来对潜在问题做一些筛查，而磷酸铁锂电池出这样的问题，似乎没有更好的办法来进行处理。

图1 北京大红门集美直流光储充从外部和内部看原有的情况

根据网上查到的资料，这一批储能电池用的是IFRAh，成组方式是把电芯做了18串并联，然后进行225串联形成一个720V 189Ah的系统。

备注：这颗电池在之前的北汽EC系列也大量使用，只不过尺寸调整为33139和32139两种规格，从10.5Ah升级到12Ah和15Ah

图2 网上关于这个充电站的电池信息

在这次事故里面有个核心问题：为什么会突然引发爆炸？我们可以梳理一下潜在的可能性——

1）12点17分接到火情，47辆消防车、235名指战员对明火进行扑灭，在这个过程里面，有相当一部分的电池是进水的；

2）14时15分，突然爆炸引发人员伤亡，在这个过程里面，由于浸水引发这些10Ah电池出现绝缘失效。

备注：从图片中的设计来看，这些储能柜进水以后可能出现系统性的绝缘失效，局部存在环流之后引发爆炸

对比来看，磷酸铁锂在储能站方面的事故其实要少不少。对于新电池来说，不同厂家的产品安全性可能相似，但是电池企业对于磷酸铁锂电池的维护能力在大巴里面是有分化的，否则也不会出现在大巴里面一边倒的占有率差异。

此次事故是谁都不愿意看到的事情，之前那些没有引发人员伤亡的电动汽车的起火事故真的是一件很幸运的事情。储能电站由于和居住区比较近，对于消防人员的潜在伤害比较大，2019年美国APS公司在亚利桑那州皮奥里亚部署的电池储能电站发生火灾，四名消防员受伤。随着储能、船舶、重工和电动车（包括电动自行车）大量采用锂电池，减少潜在的事故还需要很多的努力。

作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，著有《汽车电子硬件设计》。

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