浅谈中职新能源汽车国赛中充电设备的装配与调试

东莞市电子商贸学校 姜奉荣

2019年6月，第一届全国职业院校技能大赛新能源汽车检测与维修赛项（中职组）在安徽省马鞍山市皖江职业教育中心学校顺利举行。中职组的比赛共有故障诊断、二级维护、动力总成拆装和充电设备装配与调试等4个赛项。本文详细分析了充电设备装配与调试赛项。

1 充电设备的组成

比赛中的充电设备是由7 kW交流柜式充电桩和充电桩专用测试负载箱组成。充电桩由桩门、桩体组成，桩门上主要安装LCD显示屏、LED灯板、读卡器，桩体上主要安装辅助电源、主控板、辅助继电器模块、单相断路器、浪涌防护器、智能电表、交流接触器、线排等，连接线束有PE线束、L线跨接线束、N线跨接线束等。主控板连接器分别JP1、JP2和JP3，辅助继电器模块连接器分别为CN1、CN2和CN3。在桩体的上部安装门禁开关，侧面安装急停按钮。充电枪CC与PE之间的电阻为220 Ω，输出额定电流为32 A。

2 充电设备的装配与调试赛项分析

该项目以两人为一参赛队，在60 min的规定时间内，首先对交流充电桩、测试负载箱、充电枪等外观做一个基本检查，然后再检查线路、元件等外观有无异常，如有异常及时报告裁判请求更换。如无异常，两人按照分工开始把元件、线束安装到交流充电桩上并紧固，保证安装牢靠。安装完毕后，利用绝缘测试仪、接地电阻测试仪和万用表等工具对L线、N线进行检查，例如检查单相断路器输入侧L线对地绝缘电阻是否大于100 MΩ；检查桩门与桩体PE接点间的电阻是否小于1 Ω；检查辅助电源模块电源线对地实测电阻是否为3 kΩ等，这一环节主要考察选手的安装情况及使用检测工具的能力，为下一步的通电测试做好准备。如果复检线路无误，选手要用万用表交流挡检测供电环境电压是否为220 V，裁判示意选手将“学生上电”开关闭合，裁判将“教师上电”开关闭合，选手对未合闸时电源电压检查，如单相断路器输入侧L线对N线实测电压为220 V左右，负载端L线对N线实测电压0 V。把单相断路器合闸，查看LED灯板通电情况，电源指示灯、连接指示灯、充电指示灯、故障指示灯、通讯指示灯是否全部闪烁（自检时间为5 s左右），这时LCD显示屏点亮。用钥匙关闭桩门，只有电源指示灯点亮，其他全部熄灭，按压紧急停机按钮，故障指示灯点亮，松开后故障指示灯熄灭。如果关闭桩门后，故障指示灯点亮说明安装有问题，需要复检。把充电枪插入测试负载箱，显示屏由“开始充电”界面跳转到“充电启动方式”界面，手指点击该界面，显示屏跳转到“充电选择模式”界面，可以选择“自动充满模式”，点击“立刻充电”，刷卡能响应，蜂鸣器能响。在充电前还需按照比赛要求设置参数，如费率的设置、时段的设置、负载功率的设置等。充电时有多种测试，如按时间充电测试、按金额充电测试、按电量充电测试，参赛选手必须熟练掌握，才能在规定时间内完成比赛任务。该项目要求选手按照国家标准、厂家新能源汽车充电设备装配与调试的技术要求，在规定时间（60 min）内完成全部作业流程，其思维导图如图1所示。

图1 充电设备装配与调试的思维导图

3 装配与调试注意事项

（1）L ED灯板可正向、反向安装，但是反向安装，上电自检后，指示灯点亮情况发生错乱，导致参赛选手一头雾水，所以不能装反。

（2）PE线束螺栓安装后必须紧固，不然在检测调试阶段测量出来的数据与国家标准、厂家技术要求有误差。

（3）导线、元件在安装前必须做好检测，因为裁判事先设置了2处或3处故障点，如果没有检测直接安装，合闸后可能无法充电，需要复检，浪费了时间，会影响选手的心理。

（4）按照要求合理地设置参数，如负载功率是3 kW，则负载测试箱的负载挡位调至16 A；如负载功率是7 kW，则负载测试箱负载挡位调至32 A。

（5）对于主控板连接器JP1、连接器JP2、连接器JP3及辅助继电器模块连接器的端子CN1、CN2和CN3的判别，当插孔朝上时左边第一个插孔为端子CN1，如果端子号错乱，线束连接则一团乱麻。

（6）合闸通电后选手必须佩戴护目镜、绝缘手套和安全帽才能进行上电和检测作业，操作时要小心谨慎。

（7）使用绝缘测试仪、接地电阻测试仪和万用表等工具测量时必须等待读数稳定后才能记录测试结果。使用绝缘测试仪时遵守“单手原则”。

（8）在操作过程中，参赛选手应相互配合，不能发生身体碰撞或争执。参赛选手不能粗暴操作导致设备损坏。

（9）参赛选手在操作过程中要注意安全与5S管理，及时清理工具与场地。

（10）如果合闸后LED灯板故障指示灯点亮，显示屏出现“维护”界面，选择“记录查询”进入“警告记录”界面，查看当前警告记录。例如单相断路器输出侧L线与N线装反，LED灯板故障指示灯会点亮，则查看“警告记录”，会告知选手“设备未接地”。该功能类似于解码器，可以为参赛选手缩小故障范围。

（11）在线束连接过程中，要及时查阅安装电路图确保线束安装牢靠。

（12）比赛开始时首先设置隔离带，安放警告牌。

（13）调试完成后，充电桩的拆卸工作由志愿者完成，参赛选手可以退出比赛场地。

4 理论考核

中职新能源汽车国赛中充电设备装配与调试赛项满分为100分，其中作业过程占20%，理论考核占10%，职业素养和操作规范占70%。理论考核由5道选择题组成，要求参赛选手掌握新能源汽车充电系统的结构组成和原理，理解交、直流充电的控制逻辑，熟悉不同充电连接器的技术要求。

5 结语

全国职业教育系统对新能源汽车技术的推进，引领了中职学校相关专业的课程建设，推动了产教融合，有利于新能源汽车领域人才培养。随着国家对新能源电动汽车发展的重视，近年来智能充电桩市场进一步扩大，而充电桩作为新能源汽车的基本配套设施，必不可少，这对中职学生的就业而言是一个很好的机遇。通过充电设备装配与调试的比赛，可以激发广大师生学习充电设备装配知识的热情，不断提高自身的专业水平和创业能力，给新能源汽车产业的发展提供人才储备。