为什么特斯拉的故障不能甩锅给国家电网?快充桩到底起到的是什么作用?

玻璃心 2021-02-02 17:25:39

南昌市涂先生的特斯拉汽车无故“趴窝”上了热搜——自己购买了仅6天的特斯拉Model 3,使用特斯拉官方超级充电桩充电后突然断电无法启动,且车窗也无法关上,只能用纸片挡着。而特斯拉售后负责人告诉涂先生,车子的逆变器烧掉了。这名负责人把“锅”甩给了国家电网,称是因国家电网的电流太大导致。在2月1日特斯拉发布的致歉声明中,针对客户反馈的问题,其提到“导致电流过载的具体原因还在检查中”,暂时还没公布更详细的技术细节。但“对于由此引发的网友误会以及给南昌电网造成的困扰,我们深表歉意。”为什么特斯拉的故障不能甩锅给国家电网?快充桩到底起到的是什么作用?

为什么特斯拉的故障不能甩锅给国家电网?快充桩到底起到的是什么作用?

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实际上,中国的快充体系拥有一套非常完善的标准,要理解这里面的逻辑并不难。品玩去咨询了一些业内的电桩专家,简单做一个科普。


快充无非就是让更大的功率的电能从电网输入进电池,那么把这几个关键环节具象一些,就是:

电网——快速充电桩——电池系统。


首先,电网配电端的浮动是存在的吗?这个确实是有的。


通常来说,电网电压的波动常常是因电网负载出现了一定的变化。我们在生活中也会遇到,比如小时候放学回到家看电视时往往是用电高峰,此时电压偏低;而一旦有设备停机后,电压往往升高。所以,电网电压波动的情况很正常,甚至不波动才不正常。一位从事充电桩业务的人士也告诉品玩,国家其实限定了标准电能质量标准,比如单相220V允许偏差为7%~-10%,因此额定电压380V的三相系统正常电压范围在342~418V之间。


他提到,即使配电侧电压输出会有波动,也会表现为区域性问题而非单设备问题。而且,配电侧的电流输出其实取决于负载侧的设计,即充电设备+新能源车辆。


这意味着,如果是因为配电侧的问题,表现应该是当时的特斯拉超充站都出现问题,而现在只有一辆被曝出问题。


快速充电桩的技术作用,其实就是利用充电模块的AC/DC(交流/直流)整流功能,控制充电设备按照车辆的需求电压、需求电流进行跟随输出,需求功率越大,输出功率越大,需要的充电模块数量也就越多。整流过程分为两步:1、AC/DC过程,三相交流电整流成直流电,2、DC/DC过程,再将直流电按照车辆的需求进行调压输出。


交流和直流电并不连通,中间隔着变压器。而后者在中间起到的作用就是隔离,交流电没有直接连通汽车,“即使配电电流再大,伤车的也一定是桩。”


作为连接电网和电动汽车的设备,将电能导向汽车电池系统,即给电车充电时,快速充电桩必须要做到的最基本、最底线的功能,就是保护汽车不被电网的电流、电压的波动而伤害。


“如果特斯拉称车辆出现了元器件损坏,那么大概率就是充电桩和车之间匹配出现了问题。”上述人士称,即使在配电侧电压输出越限的前提下,超充桩侧应该具备三相电压、电流的检测和保护机制,主要包括:过压、过流保护、欠压保护、三相不平衡保护等,进而使其不会影响到充电设备及直流侧充电车辆。


“退一万步说,假设电网的电压波动非常非常大,那么充电桩的首要作用也是保护车辆主动的做出限制,从而使车辆不会受到损害。”另一位电桩人士也提出了类似的观点。


而一旦进入桩到电池的快速充电这个流程,这里要考验的业务水平,其实是车辆电池需求和充电桩输出的匹配程度。“只有双方配合好,才有最完美的效果。”


业务流程是:在车辆电池系统端,即电池和电池的管理系统(BMS)会监控电芯状态,提出充电需求发送给充电桩。

而接到需求的充电桩,则是要先检验自己是否满足充电需求,然后按照需求的电流电压输出功率。这里面可以涉及到两个问题,第一,如果可以提供超越需求的功率,那么就要按照需求输出下降后的功率保护汽车;第二,如果桩本身最大输出功率就不满足车辆需求,那么呈现出来的也是安全稳定的低功率输出。


这里其实也涉及到一些安全设定,“电网是分级保护的,即上级保护下级,如果上级出现问题,不会影响到下级。”车和桩的逻辑也是如此。“就假设桩不听使唤了,输出不符合需求的功率,那么车这时候的安全设计就应该起到作用,主动保护自己。”


他补充说,我们经常看到有些电动汽车在充电过程中发生起火,很多人都会认为是桩的匹配度的问题。“其实更应该说是车自己的保护也根本没做到位。”


看到这里,聪明的特斯拉客户支持应该明白了,如果它真的想甩锅电网侧,那也就等于在说自己的这个超级充电桩其实超级软弱,不仅没有和车进行匹配,甚至连保护功能都没有。看来特斯拉的确需要找专业人士一起想一个更好的解释了。


来源:微信公众号“品玩”

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