充电桩的作用

一、充电桩

充电桩内部有电源模块、充电控制器、计费控制单元、高压绝缘检测板、显示屏等。还有钣金件、熔断器、继电器、防雷等设备，发热巨大。以60KW充电桩为例，按电源模块转换效率95%计算，仅电源模块发热量就达到60×0.05×1000=3000W，因此，散热和温度控制是充电桩研发必须关注的地方。

依据《GB/T 18487.1-2015 电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求》的11.6.1、116.2和《NB/T 33001-2010电动汽车非车载传导式充电机技术条件》的6.4的规定，充电桩在额定负载下长期连续运行时，内部各发热器件和各部位的温升不得超过下表数值：

 

部件或器件	极限温升k
功率开关器件	70
整流变压器、电抗器B级绝缘绕组	80
与半导体器件的连接处	55
与半导体器件连接处的塑料绝缘线	25
母线连接处	铜-铜50 / 铜搪锡-铜搪锡 60

 

《GB/T18487.1-2015 电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求》的11.6.3规定了在额定电流和环境温度40℃条件下，充电桩表面的允许温度值：

 

手握可接触的表面	金属部分	50℃
非金属部分	60℃
用户可接触但 不能手握的表面	金属部分	60℃
非金属部分	85℃

 

红外热像仪在充电桩研发、测试、安装、质检等环节发挥巨大作用。

控制/电源等电路板的检测

电感检测

断路器检测

熔断器检测

连接头检测

二、电机与电机控制器

电机高速运转时会产生绕组铜损、定子铁损、轴承摩擦等热量，这些热量需通过对流和辐射带走。红外热像仪虽不能直接检测电机内部温度，但可直观获取电机表面温度分布的热像图，评估散热方案的效果。同时，红外热像仪在《GB /T18488.1—2015电动汽车用电机及其控制器第1 部分: 技术条件》、《GB /T 18488.2—2015电动汽车用电机及其控制器第2 部分: 试验方法》、《GB755-2008 /IEC 60034-1:2004旋转电机定额和性能》规定的温升测试中作为辅助仪器使用，以提高测试效率。

电子转子热像图

电机表面分布

电机模拟负载检测

电机轴承摩擦温升

电机控制器由电子控制模块、驱动器、功率变换模块等组成，这些电路板的可靠运行直接关系电动汽车的驾驶体验和用户安全，红外热像仪可以帮助研发人员进行温度检测并优化散热设计。

电机控制器热像图

三、电池包安全性测试

依据《GB/T 31467.3-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求与测试方法》要求，汽车动力电池包应完成振动、机械冲击、跌落、翻转、模拟碰撞、挤压、湿热循环、海水浸泡、外部火烧、盐雾、高海拔、过温保护、短路保护、过充电保护、过放电保护等安全性测试。

这些实验往往耗时较长，比如温度冲击试验，要求电池包在（-40±2）℃~（85±2）℃的交变环境中，极端温度交变转换0.5h，每个极端温度中保持8h，循环5次，试验后还需在室温中观察2h。

红外热像仪可以观察电池包表面温度分布，辅助工程师验证热仿真、冷却、保护等设计，发现肉眼无法观察到的外壳疲劳、破裂、局部过热等潜在隐患，避免着火和爆炸的发生。

电芯单体过充测试

电池包高温极限测试

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