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江苏省消保委发布电动汽车便携式充电器(充电枪)产品比较试验分析报告
来源:中国消费者网
2024-12-4 16:17:31
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一、产品背景

(一)产品概况

电动汽车便携式充电器(以下简称充电枪)是一种轻便、易携带的充电设备,适用于家庭、办公室等场所。它通常具有一个电源插头,可以插入普通插座中,为新能源汽车提供充电服务。

充电枪通常由以下几个主要部分组成:

1.充电枪头:充电枪头是充电枪与电动汽车充电接口连接的部分,它负责将电能从充电枪传输到电动汽车的电池中。枪头上通常会有防止充电时枪头从车上充电口脱落的机械锁锁扣和解锁按键。

2.充电线缆:充电线缆是连接充电枪头和电源插座的导线,用于传输电能。线缆通常包裹在绝缘材料中,以确保安全。线缆的长度和直径根据产品设计和功率要求有所不同。

3.缆上控制盒:缆上控制盒是充电枪的一个重要组成部分,它包含了充电控制电路、保护电路和通信接口等。控制盒负责监控充电过程,确保充电的安全和稳定。同时,它还可以与电动汽车进行通信,实现充电参数的调整和控制。

4.电源插头:电源插头是充电枪与电源插座连接的部分,用于将电能从电网引入充电枪。插头通常符合当地的电气标准和安全要求,以确保使用的安全性。

5.冷却系统(部分型号配备):部分高性能的充电枪会配备冷却系统,用于降低充电过程中产生的热量,确保充电枪的稳定性和安全性。冷却系统通常采用风扇、散热片等组件来实现散热。

需要注意的是,不同品牌和型号的充电枪在组成上可能有所差异,但以上几个部分通常是构成充电枪的基本组件(见图1)。

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图1 便携式充电枪结构组成示例图

(二)产品特点及试验目的

目前市场销售的大部分充电枪具有以下特点:

1.便携轻巧:充电枪体积小、重量轻,方便携带和存放,用户可以随时随地为自己的新能源汽车充电,不必因在偏远地区找不到固定充电桩而焦虑。

2.兼容性强:通常充电枪适用于多种新能源汽车品牌和型号,兼容市面上主流的充电接口,用户基本无需担心充电枪与电动汽车不匹配的问题。

3.充电较慢:充电枪功率相对较小,充电速度相对较慢,但对于晚上充电白天使用的消费者来说仍然较为方便。

4.安全保护:符合标准要求的充电枪具备多重安全保护功能,包括过压保护、过流保护、短路保护等,能够确保充电过程中用户和车辆的安全。

5.智能管理:部分充电枪支持通过手机APP连接,用户可以实时查看充电状态、充电记录,支持远程开关和定时充电,方便管理充电任务。

目前充电枪技术已较为成熟,但市面上的产品质量差别较大、良莠不齐。在电动汽车充电过程中,充电枪连接城市电网220V电压(属于强电)时工作电流较大,并且持续时间较长,若商家对生产把控不严,产品存在质量问题,容易造成严重的安全事故。为向消费者提供真实客观的产品信息、指导消费者科学合理地选购充电枪产品,江苏省消费者权益保护委员会委托江苏省产品质量监督检验研究院电器产品检测中心,以产品安全和性能作为主要考核指标,对充电枪产品开展比较试验工作。

二、检测项目

本次检测依据GB/T 18487.1-2015《电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求》(本次比较试验的样品生产日期均在新标准GB/T 18487.1-2023实施之前。)和GB/T 20234.1-2023《电动汽车传导充电用连接装置 第1部分:通用要求》中的检测方法和限值要求,主要从产品的电气安全、功能安全、机械安全和材料安全四方面进行检测。

具体检测项目、检测依据和方法见表1。

表1 充电枪检验检测项目及依据一览表

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三、检测结果

本次比较试验发现部分充电枪样品存在标志说明缺失,功能安全、电气安全不符合相关标准等问题。具体分析如下:

(一)不符合标准项目分析

1.标志说明

标志说明问题分为插头部分和器具本身两方面。

根据GB/T 18487.1-2015的8.4条款引用的GB 2099.1标准,电器附件应有额定电流(安培)、额定电压(伏特)、电源性质的符号、制造商或销售商的名称或商标或识别标志、型号(可以是产品目录编号)等标志。本次比较试验发现部分样品插头部分存在缺乏产品型号、商标等问题。

根据标准要求,供电设备本体应清晰标识公司名称、简称、商标或可识别制造商的独特标设备编号、产品型号;序列号或生产批次号;生产日期;额定输出电压(V)和额定输出电流(A);额定输入交流(AC)或直流(DC)以及室内使用或室外使用等信息。本次比较试验发现,部分样品存在缺乏序列号、生产日期、室内或室外使用等相关标识和说明。

专家表示,缺少标志说明的充电枪可能导致用户在使用过程中遇到困难。例如,如果充电枪没有清晰标明电流、电压,插头未标明接地插销和标志等参数,用户可能无法正确设置充电参数,从而影响充电效果和设备寿命。例如没有标识“室内使用或室外使用”,可能会导致消费者误判使用场景,若产品防水能力不够,而消费者在室外使用,就会导致器具损坏、短路、起火等危险,危害消费者人身财产安全。另外,如缺少型号、商标、生产企业等信息,当器具出现问题后,消费者难以追溯产品相关信息,增加消费者维权难度。消费者在购买和使用充电枪时应该注意查看这些标志说明,确保充电枪符合相关标准和规定,并正确使用。

2.功能安全

保护接地导体连续性的持续监测、供电设备供电控制功能、供电设备断电控制功能和充电电流检测项目不符合GB/T 18487.1-2015标准的要求。

根据标准要求,在失去保护接地导体电气连续性的情况下,电动汽车供电设备应在100ms内切断电源;在建立控制导引功能后,供电设备才可向电动汽车供电;控制导引功能中断时应切断对电动汽车的供电;供电设备通过PWM告知电动汽车允许最大可用电流,该值不应超过供电设备额定电流、连接点额定电流和电网(电源)额定电流中的最小值。本次比较试验中发现,部分样品不符合标准要求。

首先,新能源汽车的充电功率往往较大,并且连接的电网是交流电压220V,属于强电,当出现器具漏电、绝缘失效、外壳意外带电等情况时,需要接地保护导体及时旁路这些危险电流,专家表示,电动汽车在缺失接地保护导体的情况下充电,除了安全隐患外,还可能产生信号偏差,导致充电或部分安全保护功能失效,比如监视电流功能、接地报警功能等,进而影响充电效果,甚至有导致过流充电、用户触电的安全隐患。消费者一定要加强安全认识,选购充电枪时应拒绝选择免接地功能的假接地产品(见图2-3),同时不使用诸如“接地宝”类的伪接地器具。

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图2-3免接地产品示例

其次,在供电控制功能断开时,即充电枪与电动汽车断开连接,此时供电应该断开,以防止消费者误触电极导致触电。否则当发生非正常充电的情况,如充电枪松动等,控制导引功能断开,充电枪仍然供电,则会有短路或漏电的风险,从而引起电动汽车损坏、起火或人身触电等危险。

最后,厂家设计的充电电流应小于插座的额定电流。目前市场上,16A的充电枪赠送了16A转10A的转接头,经营者表示可以在额定10A的插座上使用16A电流。专家表示,使用超过限制的电流会造成安全隐患。如电流过大,器具内导电部件如导线、插头金属插销会过热,导致导线绝缘或与插头插销接触的塑料或非金属部件受热变形,还可能产生熔融,破坏绝缘,导致不同极性导线接触而短路,甚至损坏汽车或引发起火等危险。

3.电气安全

充电模式使用条件、电击防护补充措施项目不符合GB/T 18487.1-2015标准的要求。

根据标准要求,使用16A插头插座时输出电流不能超过13A;使用10A插头插座时输出电流不能超过8A。另外,产品应提供附加防护,如剩余电流保护装置、绝缘监测装置等。补充防护是为了在器具绝缘失效或出现异常时,产品能及时将电源断开,保护消费者。本次比较试验发现部分样品映射电流值超限值(本次试验使用PWM占空比映射的最大需求电流来表示实际工作时最大充电电流。);部分样品无剩余电流保护装置,不符合标准要求。

专家表示,如充电电流长时间过大,插头内部或电线中的导体可能会产生过多的热量,导致插头内部的塑料或非金属部件变形、熔融,以及可能导致电线绝缘层老化、破损,电线断路,造成器具无法正常工作,甚至引发短路起火。过大的电流还可能使负载(如电池)产生过多的热量,导致负载过热,长时间负载过热可能使负载容量下降、损坏或引发火灾。而剩余电流保护装置(RCD),是一种重要的电气保护装置,在配电系统中起着切断电气设备电源、防止电火灾和触电事故以及提高电气设备的可靠性和稳定性等至关重要的作用。当电气设备出现漏电现象,剩余电流保护器会立即切断电源,从而避免电击危险、器具短路的风险。建议消费者在购买时要选择具有限制充电最大电流功能和有电击防护补充措施的充电枪。

(二)分类分析

综合本次比较试验各项检测,MIKE、公牛、米家、小鹏等品牌样品表现较好,符合相关标准要求,详见表2。

表2样品信息表

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目前市场上出现的可用于国标插头(符合GB2099.1和GB1002标准)的便携式充电枪,按照其结构,主要分为充电模式1与充电模式2两类。

充电模式1为插头直接连接充电接口,并没有配置IC-CPD(缆上控制与保护装置),因此可能存在过充、漏电、短路等风险,GB/T 18487.1-2015已明确标明不应使用模式1对电动汽车充电(见图4)。

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图4 标准对模式1的要求(红框标注)图片

充电枪的充电模式2是指在电源侧使用了相线、中性线和保护接地导体,并且采用缆上控制与保护装置(IC-CPD)连接电源与电动汽车。该模式集成了如过电流保护装置、剩余电流装置等(见图5)。模式2相对安全可靠,对使用者和电动汽车能起到保护作用,是目前市面上最常见的便携款式。

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图5 充电模式2充电枪结构图

本次比较试验对两种模式产品是否满足标准要求进行了试验,试验结果显示,从充电类型看,充电类型为模式1的产品相对于充电类型为模式2的产品,存在不符合标准要求的问题更普遍,标准也标明不应使用模式1对电动汽车充电,消费者应谨慎购买充电类型为模式1的充电枪。从样品的价格区间看,本次检测结果显示,充电枪产品价格与符合率呈现一定的正比关系,价格高的充电枪样品检测符合率相较更高。消费者在选购相关产品时,可以将充电模式与价格纳入考量范围。

四、消费提示

(一)选购提示

1.消费者购买前要查看产品的官方技术规格或询问专业的技术人员了解产品充电模式,谨慎购买充电模式1的充电枪,尽量选择有缆上控制装置(见图6-7),即充电模式为模式2的充电枪,更有安全保障;或者选择将缆上控制装置集成在枪头内的产品(见图8-9)。

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图6-7 缆上控制装置(红框内)

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图8-9 集成式模式2

2.消费者购买充电枪时推荐购买本汽车品牌出品的产品,购买前咨询清楚充电枪适用的电动汽车品牌及型号,优先选择自己汽车本品牌的充电枪,同品牌的产品兼容性、适配性、安全性相对较高。

3.消费者应注重充电枪产品的质量与安全,不能只关注商家的广告宣传和产品价格,购买前需要先向销售客服问清楚产品安全性能、具体功能等信息。建议消费者选择安全性和保护性的功能充分的产品,比如带有电流监测、过流保护、漏电流保护等功能的产品,并在收到产品后及时核查是否与商家宣传一致。

4.产品收到后,消费者要注意观察其标志、说明是否清晰完整。此次比较试验中,标识和说明清晰全面的产品,不符合标准规定的项目相对较少,安全性方面较有保障。

(二)使用提示

1.充电前的准备:在充电前,确保三脚插头插合在220V电源带接地的三孔16A插座上,尽量避免在恶劣天气条件下使用,并确保充电环境干燥和安全。

2.避免“飞线”充电:飞线充电存在较大的安全隐患,如遇雨雪天气,户外的插座容易短路;私拉的电线粗细不均,有的老旧破损,存在漏电风险。长时间风吹日晒雨淋后,电线容易老化,造成漏电伤人及短路失火的风险。

3.正确的充电步骤:按照说明书或指导,正确操作充电枪。通常的步骤包括在中控屏上设置并打开充电口盖,打开慢充充电口盖板,将充电枪插入慢充充电口并确保插入到位,再将三脚插头插合在电源插座上。当动力电池电量充满后或需要拔出充电枪时,先按住充电枪上的按钮再拔出,并依次关闭慢充充电口盖板和充电口盖。

4.控制充电时间:便携充电枪通常充电速度较慢,但长时间充电仍可能会对电池造成损害。因此,应在电池电量充满后及时结束充电,避免长时间充电。

5.注意充电安全:使用便携充电枪时,应确保充电设备和电动车辆的安全性。避免在充电过程中拉扯充电枪或电源插座,并确保儿童无法接触到充电设备。

6.定期检查和维护:定期检查和维护充电枪可以延长其使用寿命。充电枪不用时可打包好,并放置在干燥的空间内,避免零散堆放,以免经常触碰或踩压。如果发现充电枪有磨损或损坏,应及时更换和维修。

7.选择合适的配件:当充电枪需要维修时,应尽量联系原厂维修部,并选择品牌或优质的配件、线材及元器件,以确保器具的安全和正常使用。

注:本次比较试验结果仅对购买样品负责。

您好,有什么可以帮助您?