一种电动汽车充电设备电气安全保护考核方法技术

本发明专利技术提出一种电动汽车充电设备电气安全保护考核方法，主要用于解决当前电动汽车充电设备电气安全保护没有量化考核指标的问题。定义了电动汽车充电设备电气安全保护合格率(以下简称合格率)，计算过程中考虑了操作可行性、误动作的可能性、不同指标的权重计算等因素，并给出了测试流程图。权重计算中提出了基于客观数据和主观判断的综合权重计算方法。合格率考核指标的提出能有效提高电动汽车充电设备的安全性。

Electric safety protection examination method for electric automobile charging equipment

The invention provides an electric safety protection examination method for an electric automobile charging equipment, mainly used to solve the problem that the current electric vehicle charging equipment has no quantitative assessment index of the electrical safety protection. The definition of electric vehicle charging equipment electrical safety protection (hereinafter referred to as the pass rate, pass rate) is calculated in the process of considering the operation feasibility and possibility of error operation indicators, weight calculation and other factors, and gives the test flow chart. In weight calculation, a comprehensive weight calculation method based on objective data and subjective judgment is proposed. The qualification rate assessment index can effectively improve the safety of electric vehicle charging equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车充电设备电气安全保护考核方法
本专利技术涉及一种电动汽车充电设备电气安全保护考核方法，主要针对电动汽车充电设备的电气安全保护。
技术介绍
到2020年，国内电动汽车数量将突破500万辆，与之相配套的充电设备也将达到相应规模，但近年来电动汽车充电设备的安全事故频发，对人身安全和社会财产埋下了隐患。电动汽车产业发展至今，充电技术已不是阻碍行业发展的难题，而是在公交等大型场站的建设上，需要有完善的高压变配电、交直流充电、平台管控、整体场站监控运营等综合性的技术能力，使得部分没有独立开发能力的企业采用简化处理或“外购”的方式建设，导致设备间的兼容性差、接口标准不统一、运营维护能力弱等潜在问题，并诱发不可预估的安全事故。其中，电路设计简单且缺乏基本的保护电路和有保护电路但其电气安全保护合格率低是充电设备的电气安全事故频发的主要原因。随着要求的进一步严格和相关检查通知的出台，缺乏相关保护电路的产品将会被淘汰，此时，保证充电设备的电气安全保护合的格率将成为电动汽车电气安全方面的基本要求。提出该考核指标的目的是，对电动汽车充电设备的电气安全保护能力提出要求。以往，厂商和机构只对充电设备是否具有相关保护功能提出要求，而并没有关注到保护的的效果，本考核指标的提出，将对提高厂商和相关机构对充电设备电气安全保护更进一步的关注，同时有效促使其电气安全保护能力及效果的提升。
技术实现思路
本专利技术提供一种电动汽车充电设备电气安全保护能力的考核指标，通过保护合格率的计算对保护效果进行考核。电动汽车充电设备电气安全保护能力的考核步骤如下：1)分析并列举电动汽车充电设备电气安全事故类型，本专利技术以冲击电流、漏电流、过压过流保护、充电枪拔插保护等30项电气安全安全事故为例，计算综合考核指标，但不限于这些。2)定义电动汽车充电设备电气安全保护合格率。3)考虑到测试过程中可能出现的误动作的情况，对可能的项目单独增加一组正常工作测试。4)从主观和客观两个方面计算每个项目的权重，主观权重计算采用层次分析法构建三层评价体矩阵进行计算；客观权重采用熵权法，利用测试数据经公式计算得到客观性权重；最后，基于标准离差法计算主观性和客观性权重的组合权重，得到综合权重。5)综合考虑上述因素，得出综合考核指标——电动汽车充电设备电气安全保护合格率的计算式。所述步骤3)为：电动汽车充电设备的电气安全保护是指在发生电气安全事故时，充电控制单元能检测识别到事故的发生，并向相关保护模块发出动作指令。定义“合格”为：在给定电气安全故障的情况下，能够检测到充电控制单元发出的保护动作信号；定义“不合格”为：在给定电气安全故障的情况下，未能检测到充电控制单元发出的保护动作信号或在正常运行情况下检测到充电控制单元发出的保护动作信号，即出现误动作。所述步骤4)为：(1)基于层次分析法计算主观性权重建立三层评价体系：目标层为电动汽车充电设备保护考核指标；准则层为电动汽车充电类型分类，包含电压电流类、开关线路类、绝缘耐压类等5项，次准则层为电动汽车电气安全保护事故测试项目，包括冲击电流、漏电流、过压过流保护、充电枪拔插保护等30项。按层析分析法计算过程列写判断矩阵，求解其特征值进行一致性校验，通过几何平均法等计算方法，进行归一化处理，得到主观性权重向量ui。(2)基于熵权法计算客观性权重对于每个电动汽车充电设备的电气安全保护事故测试项目进行m次测试，取得测试数据作为熵权法的数据源，每组数据作为一个列向量，对每个列向量用(1)(2)式进行标准化，之后用(3)式计算其熵值，最后由(4)式计算得到各指标的权重。(1)式对应于数值越大越好的指标，(2)式对应于数值越小越好的指标，式中fij为列向量中的数据，dij为标准化后得到的数据；Ej为标准化后的列向量计算出来的熵值；其中pij如(5)式所示；uij是计算出来的指标客观权重。(3)基于标准离差法计算综合权重利用标准差计算主观权重与客观权重之间的权重分配公式为式(6)中，i为1或者2，主要为了区分两个权重向量，σ1为主观性权重向量u1的标准差，σ2为客观性权重向量的标准差。综合权重计算公式为：Wi＝μ1ωi+μ2ui(i＝1,2,…,n)(7)式(7)中，Wi为综合权重向量。所述步骤5)为：电动汽车充电设备电气安全保护合格率计算公式在电池充电过程中，分别针对N种故障测试项目，在规定的M次试验中记录合格与不合格的次数，对于可能有误动发生的项目另加M次正常运行测试，同样记录合格与不合格系数；按照国标和国际标准中的测试方法进行各种应力进行测试，能够检测到充电控制单元发的出保护动作信号，称为一次电气安全保护测试成功，否则称为一次电气安全保护测试失败；在正常工作测试中，让充电站正常运行，条件允许的情况下可以考虑加入合理的扰动，测试中没有检测到充电控制单元发出保护信号称为一次正常工作测试成功，否则称为一次正常工作测试失败；合格率计算表达式见式(8)。式(8)中，η为充电设备的电气安全保护率；Sij为电气安全保护项目i的第j次测试，i为电气安全保护项目的编号，j为测试次数的编号，Sij的值如公式(9)所示；M为单个项目的测试次数，N为总共的测试项目的数量，αi为误动系数，取值如(10)式。本专利技术中考核指标的提出，量化了电动汽车充电设备电气安保护的能力，为电动汽车综合评价体系中对厂商电气安全方面的考核提有了有效指导，能有效提高电动汽车充电设备的安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一种实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。图1是基于层次分析法建立的三层评价体系的示意图。附图中所列部件列表如下所示：O：目标层A：准则层A01：电压电流类A02：线路开关类A03：绝缘耐压类A04：温度及防护类A05：电网侧侵入类B：次准则层B01：冲击电流B02：漏电流B03：接触电流B04：过压过流保护B05：剩余电流保护器B06：充电枪拔插保护B07：充电线缆过载保护B08：充电线缆短路保护B09：接触器保护B10：断路器保护B11：继电器保护B12：开关和隔离开关保护B13：绝缘电阻B14：介电强度B15：冲击耐压B16：电气间距和爬电距离B17：雷电防护B18：常规温度要求B19：极限温升B20：IP防护等级B21：锁紧装置B22：电动车辆保护导体的电气连锁检查B23：急停保护B24：暂态冲击B25：瞬时摇摆B26：骤升骤降B27：电力中断B28：低电压过电压B29：谐波畸变B30：电压闪变具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。电动汽车充电设备电气安全保护合格率考核指标考核步骤如下：1)分析并列举电动汽车充电设备电气安全事故类型，本专利技术以冲击电流、漏电流、过压过流保护、充电枪拔插保护等30项电气安全安全事故为例，计算综合考核指标，但不限于这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车充电设备电气安全保护考核方法，其特征在于其步骤如下：1)列举电动汽车充电设备电气安全事故类型，包括但不仅限于冲击电流、漏电流、过压过流保护、充电枪拔插保护等内容。2)为电动汽车充电设备电气安全保护合格率下定义。3)提出避免误动影响的测试方法。4)提出基于主观和客观权重计算的综合权重。5)综合考虑上述因素，推导出合格率的计算公式。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电设备电气安全保护考核方法，其特征在于其步骤如下：1)列举电动汽车充电设备电气安全事故类型，包括但不仅限于冲击电流、漏电流、过压过流保护、充电枪拔插保护等内容。2)为电动汽车充电设备电气安全保护合格率下定义。3)提出避免误动影响的测试方法。4)提出基于主观和客观权重计算的综合权重。5)综合考虑上述因素，推导出合格率的计算公式。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电设备电气安全保护考核方法，其特征在于所述的步骤3)为：电动汽车充电设备的电气安全保护是指在发生电气安全事故时，充电控制单元能检测识别到事故的发生，并向相关保护模块发出动作指令。其合格率为：对每个电气安全保护项目进行若干次测试，测试通过与总次数的比值为本项目的合格率，各个项目加权后的综合为整个测试的合格率。3.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电设备电气安全保护考核方法，其特征在于所述的步骤3)为：正常测试项目只进行一组电气安全保护测试，可能产生误动影响的项目进行两组测试，第一组为常规的电气安全保护测试，第二组为正常运行情况下的测试，测试正常运行情况下是否会出现误检测到故障而保护的情况。4.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电设备电气安全保护考核方法，其特征在于所述的步骤4)为：(1)基于层次分析法计算主观性权重根据保护类型的不同把项目分成五类。进行层次分析法的权重计算，得到主观权重ui。(2)基于熵权法计算客观性权重基于m组测试数据，应用熵权法进行客观权重的计算，每组数据作为一个列向量，对每个列向量用(1)(2)式进行标准化，之后用(3)式计算其熵值，最后由(4)式计算得到各指标的权重。

【专利技术属性】
技术研发人员：尹忠东，张恺，杨啸天，王帅，黄永章，廖斌，
申请(专利权)人：华北电力大学，北京科力源能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11