充电回路的电压降试验检测
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发布时间:2025-07-23 19:41:25 更新时间:2025-07-22 19:41:25
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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在电气系统和新能源汽车等领域,充电回路的性能至关重要,直接关系到充电效率、设备安全性和使用寿命。其中,电压降试验检测是评估充电回路导电性能和连接可靠性的核心手段。所谓电压降,是指在电流通过导体(如线缆、连接器、开关触点等)时,由于导体自身电阻和接触电阻的存在,在导体两端产生的电势差。过大的电压降不仅意味着能量损耗增加(以发热形式浪费),导致充电效率降低,还可能引发局部过热、加速部件老化,甚至埋下火灾隐患。因此,定期、规范地进行充电回路的电压降试验检测,是确保系统安全、高效、稳定运行不可或缺的环节。该检测的核心目的是识别回路中潜在的薄弱点或异常电阻,验证其是否满足设计规范及安全标准的要求。
充电回路电压降试验检测主要聚焦于以下关键项目:
1. 总回路电压降: 测量在特定测试电流下,整个充电回路(从电源输入端到被充电设备接口端)的总压降值。
2. 分段电压降: 对回路中的关键组成部分进行分段测量,通常包括:
* 电源线缆压降: 测量电源线(正负极)本身的压降。
* 连接器/接插件压降: 测量充电枪/座、端子排、插头插座等连接点的压降。
* 开关/继电器触点压降: 测量回路中开关、继电器或接触器等通断器件在闭合状态下的触点压降。
* 熔断器/保险丝压降: 测量熔断器或保险丝本体及其两端连接点的压降。
3. 接触电阻: 虽然电压降是最终体现,但检测的本质目标是评估关键连接点和导体的接触电阻或导体电阻是否符合要求。
进行精确可靠的充电回路电压降试验,需要以下关键仪器:
1. 精密直流电源/大电流发生器: 用于在待测回路中注入稳定、可调且足够大的测试电流(通常为回路额定工作电流或标准规定的测试电流)。其稳定性和精度直接影响测量结果。
2. 高精度数字微欧计/毫伏表(4线制Kelvin测试优先): 这是测量微小电压降的核心设备。
* 4线制(开尔文)测量: 使用两根电流线施加测试电流,另外两根独立的电压线在尽可能靠近被测点的位置测量电压差。这种方式能有效消除测试线缆和接触电阻对测量的影响,显著提高精度,尤其适合测量毫伏级的微小压降。
3. 高精度电流表/分流器(可选,用于校准或验证电流值): 确保施加到回路中的电流值准确无误。
4. 温度监测设备(如红外测温仪或热电偶): 在测试过程中监测关键连接点或导体的温升情况,温升异常往往与接触不良或过大电阻相关。
5. 数据记录仪: 用于长时间记录电压、电流和温度数据,便于后续分析。
充电回路电压降试验通常采用以下步骤(以4线制测量为例):
1. 准备与断电: 确保被测充电回路处于完全断电状态。清洁连接点,移除氧化层或污垢。
2. 连接测试仪器:
* 施加电流: 将直流电源或大电流发生器的输出端(正负极)通过足够粗的导线,分别连接到待测回路的起始端(电源输入点)和末端(设备接口点)。如测量分段压降,则连接到分段的两端。
* 测量电压: 将微欧计或毫伏表的4根测试线(2根电流线,2根电压线)按4线制方法连接。将两根电压探头(V+和V-)紧密、直接地夹在或接触到待测点或待测段的两端(例如,要测连接器压降,电压探头应分别夹在连接器的金属引脚上,尽量靠近插合面)。确保电压线连接点位于电流线连接点之间。
3. 设置测试电流: 根据相关标准(如国标、行业标准或设备规范)或设计要求,设定测试电流值。该电流应足够大以模拟实际工作状态(通常接近或等于额定电流),这样才能使微小的电阻差异产生可测量的电压降。
4. 施加电流并稳定: 启动电源,缓慢将电流调至设定值,并保持稳定。
5. 读取/记录电压降值: 待电流和电压读数稳定后(通常几秒到几十秒),读取并记录微欧计/毫伏表显示的电压降数值(单位通常为毫伏mV)。同时记录环境温度和被测点温度(如有必要)。
6. 测量不同部位/分段: 重复步骤2-5,测量总回路压降以及各关键分段(如线缆、连接器、开关触点等)的压降。
7. 断电与复原: 缓慢将测试电流降至零,断开所有测试连接,将被测回路恢复到原始状态。
8. 数据分析与判定: 将测量得到的电压降值与允许的最大值(来自相关标准或技术规范)进行比较,判断是否合格。同时分析各分段压降的占比,找出潜在的瓶颈或故障点。
关键注意事项: 务必确保电压探头接触良好且位置准确(4线制);测试电流达到设定值并稳定;环境温度对电阻有影响(铜电阻温度系数约为0.39%/°C),比较结果时需考虑温度因素或进行换算;注意操作安全,大电流测试时导线会发热,避免烫伤。
充电回路电压降试验的合格判定依据主要来自以下标准或规范:
1. 国家标准(GB):
* GB/T 18487.1: 电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求。其中对充电连接装置的电压降(接触电阻)有明确要求和测试方法规定(通常测试电流为额定电流,压降最大值通常在几十毫伏以内,具体值取决于电流等级和插头类型)。
* GB/T 11918 - GB/T 11919: 工业用插头插座和耦合器标准,其中包含端子温升和电压降/电阻测试要求。
2. 国际标准(IEC):
* IEC 62196: 电动车辆传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆接口。是GB/T 18487系列标准对应的国际标准,要求基本一致。
* IEC 60947 / IEC 60269: 低压开关设备和控制设备 / 低压熔断器标准,其中包含电器元件触头或端子的温升和电阻测试要求。
3. 行业标准: 如汽车行业的QC/T系列标准、能源行业的NB/T标准等,可能对特定类型的充电设备或部件的电压降有更具体的要求。
4. 企业标准/技术规范: 设备制造商或整车厂通常会根据产品设计和安全要求,制定更严格或更具体的内部电压降限值。
判定原则: 测量的电压降值(或在规定电流下换算的电阻值)应小于或等于相应标准或技术规范中规定的最大允许值。同时,测试过程中被测点的温升(如果测量)也应满足标准要求(例如,连接器端子温升通常不超过50K)。
证书编号:241520345370
证书编号:CNAS L22006
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