电动汽车充电安全分析与解决方案
何志静+刘卯
摘 要：随着我国越来越重视新能源的利用，新能源具有安全环保、利用率高的特性，能够有效减少能源消耗对环境的污染。如今我国的交通系统中汽车越来越多，对环境污染也比较严重。国家为了有效减少汽车对环境的污染，通过对新能源的创新和研究，电动汽车也成为了我国重点研究的课题。不过，在电动汽车的研究上，依旧存在着许多技术问题需要进行解决，尤其是电动汽车的充电安全问题，更是电动汽车研究项目的重中之中。本文通过对电动汽车充电安全的等级进行划分，指出电动汽车充电安全的影响因素，并根据这些影响因素提出一些相应的解决方案，希望能为电动汽车在充电安全的研究难题上，提供新的解决思路，并提供一些相应的参考作用。
关键词：电动汽车；充电安全；解决方案；新能源
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.043
0 引言
最近几年来，我国对生态环境保护越来越重视，出台了一系列关于新能源的政策，电动汽车也因此应运而生，电动汽车由于其具备无污染、利用率高的优势，因此也受到了国家的青睐。相比于传统的汽车，电动汽车是以电能作为原料的，而且对环境没有污染。可以说，电动汽车的出现对我国交通环境污染治理，起到了革命性的变化。不过针对电动汽车的充电安全问题还应多做研究，避免电动汽車的后续建设使用存在安全隐患。笔者通过对电动汽车充电安全等级进行分析，总结出影响电动汽车充电安全的影响因素，并进一步提出相应的解决方案。
1 安全等级分析
在对电动汽车的充电安全问题提出相应解决方案之前，应对电动汽车的安全等级进行分析，确定电动汽车安全等级，从而根据充电安全等级，采取相应的措施，来建立防线，从根本上解决充电安全问题隐患。众所周知，安全等级共分三级，根据其引发后果不同，其评定等级也不同，第一级的安全等级是对人的安全所产生的后果。第二级是对电动汽车周围设施的所产生的后果，第三级是对电动汽车充电设备所产生的后果。根据这三点要求，也要建立相应的防线，针对不同的对象来进行防护，从而避免安全隐患的发生。
2 影响电动汽车充电安全的因素
（1）绝缘因素。在电动汽车充电过程中，绝缘因素是产生安全隐患的重要影响因素之一，良好的绝缘性，能对人以及电气设备都能起到良好的保护作用。首先是充电设备中的外壳防护的绝缘性，外壳防护的绝缘性直接影响到充电安全，而且还要对连接器的连接状态也要采取相应的防护措施。其次是考虑电动汽车在充电过程中的电气间隙与爬电距离，确保电压不会过大而击穿绝缘。对绝缘体的介电强度也要进行综合考量，确保介电强度符合要求。再次是绝缘电阻的阻值，由于环境的不同性，绝缘电阻的阻值越大，越能保障充电安全。接触电流大小，直接会对人体产生不同的伤害，所以在设计时一定要采取相应的保护措施来防止接触电流的发生。最后，冲击耐压也是影响充电安全的绝缘因素之一。
（2）环境因素。电动汽车的充电安全也需要将环境因素的影响考虑进去，建立三防机制，通过对防锈蚀、防风、防盗等保护措施，来防止环境因素对一些金属元件及绝缘性进行长期的影响。
（3）保护措施因素。保护措施首先需要进行监测，监测电动汽车的绝缘性及设备故障，保护措施能够防止在发生故障时，对人体造成伤害。在充电过程中，也要对充电设备的保护措施进行考虑，防止缘绝材料的破损或老化后，在充电过程中给人体带来损害。
（4）通信协议对电动汽车快速充电的影响因素。直流电快充与慢充是有所区别的，快充的输出电压通够达到上千伏，如此大的电压如果不能采取有效措施进行保护，会产生非常严重的安全隐患。通信协议对电动汽车快速充电有着重要的影响作用，也是电动汽车充电安全的重要影响因素之一。
3 电动汽车充电安全的相关解决方案
（1）根据安全等级，设立三道安全防线。通过上述提到的安全等级分析，可以看出电动汽车的充电安全问题的解决方案需要从这三个安全等级的防护上入手，根据安全等级分为三级，便需要建立三道安全防线来进行防护。首先是对人的防护，采取措施加强充电桩的安全防护，确保电动汽车自身的安全性等都是属于人的防护上的。其次是对周边设施的防护措施的制定。最后是对充电设施自身的安全防护措施的制定。根据这三道安全防线的优先等级和重要程度来采取相应的安全防护措施。
（2）优化电动汽车的绝缘性能。根据上述提出的绝缘问题中的各个因素进行分别建立防护措施，包括对外壳防护能力的绝缘性能进行提高，对电动汽车及充电设施采取绝缘性能更强的绝缘材料，提高绝缘材料的使用寿命，建立绝缘监测及评估体制，并对通信协议的安全性进行实测，优化电动汽车本身及充电桩和充电设施的绝缘部件的绝缘性能。
（3）采用保护装置。由于电动汽车是进行常期使用的，周围环境因素会对电动汽车的绝缘性进行长时间的侵蚀，对电动汽车的元件也会不断产生锈蚀现象，时间一长，电动汽车便难免会发生故障，而保护装置的作用就是为了预防电动汽车发生故障时，在充电过程中因绝缘材料的破损造成安全隐患，避免人体与电进行直接接触。保护装置的使用也会进一步提升电动汽车的整体安全性。
4 结语
本文通过对电动汽车的安全等级进行分析，对这三个安全等级的保护对象进行综合考虑，确定三道安全防线，并找出影响电动汽车充电安全的相关因素，最大程度降低这些影响因素对电动汽车充电安全的影响，并提出相应的解决方案，通过设立三道安全防线，加强电动汽车的绝缘性能，安装保护装置等优化措施，来更好的避免电动汽车充电过程中产生的安全隐患。
参考文献：
[1]钱立军，赵明宇，张卫国.一种电动汽车充电安全预警模型设计方法[J].电网与清洁能源，2016（12）：18-22.
[2]陈琛，黄学良，谭林林，闻枫，王维.电动汽车无线充电时的电磁环境及安全评估[J].电工技术学报，2015（19）：2-5.
作者简介：何志静（1976-），女，贵州贵阳人，研究生，副教授，研究方向：交通运输。
