直流充電槍需要電磁鐵作為電子鎖保護裝置的主要原因是確保充電連接的安全性和可靠性。直流充電槍是屬于大功率大電流充電槍,一般都是給純電動汽車或較大電量的混動車充電的,對保護操作人員安全的要求非常高。
國標要求直流充電槍必須配備安全電子鎖,就是防止誤操作,電磁鐵作為電子鎖裝置,可以避免誤操作或非授權(quán)的人員插拔充電槍。只有在特定的條件下(例如授權(quán)識別或充電結(jié)束)電磁鐵才會解鎖,允許充電槍從電動車輛插座中拔出,防止誤操作或不當使用。避免因拔出時產(chǎn)生電弧和火花,減少操作人員觸電風險和潛在的火災風險。
目前國內(nèi)直流充電槍配備的電子鎖一般采用雙保持式電磁鐵作為解決方案,電氣參數(shù)一般為:電壓DC12V,功率24W,電流2A,斷電后的保持力500-1000克力,采用正反電流控制器進行驅(qū)動。也有部分廠家采用電動馬達作為電子鎖解決方案,都各有優(yōu)缺點。
第一,?推力較大。一般推力有200-300克力,能較輕松地克服各種阻力。
第二,?斷電后能自保持。通常保持力在一公斤左右,保持在上鎖或解鎖狀態(tài),能避免在劇烈震動時的誤解鎖或誤上鎖。
第三,?線圈不發(fā)熱。有別于其他類型的電磁鐵必須連續(xù)通電才能保持,導致線圈發(fā)熱嚴重,甚至有燒毀的風險,保持式電磁鐵只需0.5秒的脈沖通電,完成上鎖或解鎖后,由于線圈中間鑲嵌有汝鐵硼永磁鐵,斷電后鎖桿受到永磁鐵的吸附而自保持在原位。
第四,?響應速度快。上鎖或解鎖的速度在50毫秒以內(nèi),比電動馬達要快很多。
第五,?結(jié)構(gòu)簡單,成本較低。保持式電磁鐵是直動式的,無需任何連桿機構(gòu)就能完成上鎖解鎖的任務,所以成本較低,一般比電動馬達解決方案便宜一半以上。
采用電磁鐵作為電子鎖的解決方案也有一個弊端,就是鐵芯生銹問題。眾所周知,有一部分充電樁是安裝在戶外沒有雨棚的地方,目前大部分充電槍的設計結(jié)構(gòu)是達不到防水級別的,電磁鐵在使用一段時間后,鐵芯和滑桿在上鎖解鎖時由于互相撞擊,表面電鍍層被破壞,導致遇水生銹,繡渣會把滑桿卡死而無法上鎖解鎖,從而導致電子鎖失效。還好,現(xiàn)在很多充電站為了提升用戶體驗和延長充電樁的使用壽命,都搭建了雨棚或遮陽棚,減少了電子鎖出現(xiàn)故障的概率。