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直流充电枪电子锁运用优化与改善

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直流充电枪电子锁运用优化与改善

作者:
何敏 喻通 任烂
来源:
节能与新能源汽车年鉴
日期:
2021/01/21 10:23
浏览量

前言:随着我国新能源技术的不断进步和发展,以及人民经济水平的不断提高,环保意识的不断增强,新能源汽车在国家政策的支持下,得到了快速的发展。各类型的电动小汽车、电动大巴出现在街头。而与之配套的充电桩也呈现出爆发性增长。

 

 

一、电子锁运用场景

 

电动汽车均采用充电桩充电。为缩短充电时间,大部分使用直流高压大电流,充电均为户外,在使用操作中,非专业人员还较多,基于这些特点,必须要高安全性和适应性,电子锁的出现可有效解决这方面的问题,同时电子锁更是电动汽车充电的安全性保证。

 

 

二、电子锁的优点

 

2-1电子锁可以保证充电枪插入插座到位后充电,如果枪未插到位,电子锁无法上锁,系统也无法检查到上锁信号,不能充电;

2-2电子锁可以保证充电枪在使用中与插座连接可靠,不会因为误操作脱离插座,造成安全事故;

2-3电子锁可以在充电完毕付款后,充电枪才能从插座中取出,保证充电枪能有效收费,避免不付费的情况发生;

 

三、电子锁的类型

 

直流充电枪电子锁一般有两种结构:

3-1电磁结构:依靠电磁产生的力量进行直线运动,控制电磁锁的开关动作,并限制卡勾的压按尺寸,达到锁紧和解锁的目的。

 

 

3-2电机马达结构:依靠给电机加电,中轴产生旋转角度来带动机构产生动作起到限制和放开卡勾的压按位置,达到上锁和解锁的功能。

 

 

四、电子锁运用的优化与改善

 

电子锁有许多优点,但在实际使用中仍然会存在一些问题,需要我们进一步进行优化和改善,下面就我司的两项优化与改善与大家分享。

4-1  充电枪电子锁浸水后,锁枪出现故障

4-1-1 异常现象:我司某型号直流充电枪,客户在使用过程中,由于使用不当,充电枪异常进水数小时后,导致后续使用时发生锁枪异常。

4-1-2 故障复现:选用30PCS新电子锁,浸泡水2小时后,放置2小时和16小时后分别进行测试;放置2小时后测试全部OK,放置16小时后测试,有3PCS电子锁不能正常工作;不良率10%。说明浸水对电子锁是有影响的。

4-1-3原因分析:电子锁正常工作时,是电子锁锁杆与套筒产生相对运动,锁杆伸长和缩短,控制充电枪卡勾的压按尺寸,达到锁紧和解锁的目的。

通过对电子锁的的拆解,对零件进行分析发现,电子锁中结构件锁锁杆及套筒上均发现了腐蚀物,通过光谱分析,我们发现这些腐蚀物中含有Cu离子成分。由于锁杆及套筒之间有腐蚀物,加大了这两个零件之间相对运动的摩擦力,当摩擦力大于电子锁产生的电磁力后锁杆停止运动,所以故障产生。

我们有对故障的两件产品的锁杆及套筒进行手动往复运动20次后,再次对电子锁进行测试,此时电子锁功能恢复正常,从这方面也证明腐蚀物被锁杆及套筒相对运动消散后,电子锁恢复功能。

 

 

4-1-4改善措施:在原因分析中,我们发现铜质套筒会产生腐蚀物,针对这个问题,我们采用更换材料来达到防腐蚀的效果,套管材料采用不锈钢SUS304。

4-1-5试验验证:
A.套管进行96小时中性盐雾试验,试验OK,套管上未有腐蚀产生;
B.重新制作30PCS电子锁样品,套管材料采用不锈钢SUS304,再次进行浸水试验,浸水2小时后,放置16小时后,对电子锁进行功能测试,30件样件测试全部合格,证明改善有效。

 

 

4-1-6结果:通过对电子锁套筒材质的改进,使得电子锁里的套筒防腐蚀性能有料较大的改善提高,解决了直流枪在使用中的一些困惑,提高了客户的体验性。

4-2 直流枪电子锁运用综合问题改善

4-2-1不良现象:我司某型号直流充电枪,在电子锁功能开放后存在锁枪误报率较高问题。

 

 

4-2-2原因分析:通过对不良样品的检查分析,存在4个因素影响电子锁锁枪:
A.卡勾向下压按力偏小;
B.卡勾锁紧处,枪头位置抬高尺寸偏大;
C.弹簧销钉与枪壳配合间隙偏大;
D.电磁锁杆与电磁锁外壳间隙较大;

4-2-3改善措施:针对原因分析制定改善措施
A.加大卡勾弹簧线径由1.5加大到2毫米;
B.卡勾前端抬高尺寸有原来的抬高的1.7--2.5减小到1.0--1.5,对卡勾S3开关压按方形轴长度尺寸增加0.45毫米;
C.加大销轴的外径,减小销轴与壳体之间的间隙,由0.5调整到0.1;
D.减小电磁锁杆与电磁锁外壳的间隙,控制间隙在0.15;

 

 

4-2-4力度、尺寸验证:
A.将产品装配好,对卡勾的压按力进行测量,力度由9--10N增加到30--35N; 

 

 

B.卡勾前端抬高尺寸测量,实测1.0--1.5范围;
C.销轴与壳体之间的间隙,实测在0.1以内;
D.电磁锁杆与电磁锁外壳的间隙,实测间隙在0.1--0.15;达到改善要求尺寸;

4-2-5效果验证:将改善后的枪线50条,送客户相关场站进行验证,原来反馈的问题故障已解决。

 

 

4-2-6结果:通过充电枪系统问题综合改善解决客户使用中的问题,满足了客户的使用需要。

 

五、结束语

 

电子锁是直流充电枪最重要的部件之一,我们要不断了解,研究其性能及特点,对电子锁及枪内相关结构进行持续的改进和完善,使其能发挥最佳的性能,保障充电枪的使用安全,推动充电桩行业的不断发展,为实现国家绿色发展战略目标贡献我司的力量。  


 

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