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充电桩作为电动汽车能源补给的核心终端，其低温启动性能直接决定了北方冬季、高海拔寒冷地区的使用可靠性。低温启动性能测试是充电桩气候环境试验的关键项目，通过模拟极端低温条件，验证设备能否正常启动、进入工作状态并保障充电安全性。本文围绕该测试的标准依据、流程要点及关键细节展开专业说明。
测试的标准依据与温度要求
充电桩低温启动测试需遵循明确的标准框架，国内常用GB/T 20234.1-2015《电动汽车传导充电用连接装置 第1部分：通用要求》，要求在-20℃环境下放置4小时后启动；针对寒区（如东北、西北）的充电桩，需满足GB/T 34657-2017《电动汽车交流充电桩技术条件》中-30℃的低温要求。国际标准方面，IEC 61851-1:2017《电动汽车传导充电系统 第1部分：通用要求》规定的温度范围为-40℃~55℃，覆盖全球大部分寒冷地区。
测试前的试样与设备准备
试样需为出厂状态的充电桩，未经过改装，连接原厂输入电缆（交流220V或直流380V）。若内置UPS电池（用于控制器供电），需提前充满电并确认电池低温性能（如锂电池在-20℃下容量保持率需≥80%），避免电池本身故障影响测试。
设备准备重点是校准低温试验箱：检查温度均匀性（±2℃内）、波动度（±1℃内），并在控制器、继电器、显示屏粘贴PT100温度传感器，确保环境温度监测准确。模拟负载需匹配充电桩类型——交流桩用电阻负载模拟车辆充电，直流桩用电池模拟器（如CHROMA 61800）模拟动力电池特性。数据采集系统需包含多通道示波器（监测电压电流波形）、温度记录仪（记录内部部件温度）、故障码读取器（采集DTC码），所有设备测试前需零点校准。
低温环境的构建与浸润
根据充电桩尺寸选择试验箱：小型壁挂桩用台式低温箱，大型直流桩用步入式舱。试验箱需提前2小时预冷至目标温度（如-30℃），放入充电桩后关闭箱门，保持低温4小时——此为“温度浸润”，确保内部线缆、电路板、连接器均冷却至环境温度。若浸润时间不足，内部部件温度未达目标，会导致测试结果偏乐观（实际使用中仍可能启动失败）。
湿度控制需注意：低温下湿度超过50%RH会导致结霜，影响绝缘性能。因此IEC 61851-1要求湿度≤30%RH，可通过试验箱除湿装置实现。
低温启动流程的执行细节
温度浸润完成后，通过试验箱预留接口连接输入电源（避免开门升温），电源电压需符合额定值（±5%内）。按正常流程启动：按下按钮（或扫码），记录“启动响应时间”（标准≤10秒）。观察显示屏状态——LCD屏低温下可能拖影，OLED屏更耐低温；若显示屏无法显示，需检查控制器供电是否正常。
启动后验证通讯功能：连接模拟车辆CAN总线，发送充电请求，检查充电桩是否返回“允许充电”指令。尝试充电流程：交流桩设置16A电流，直流桩设置500V电压/100A电流，记录输出参数是否符合额定值。若启动失败（无响应、显故障码），需在低温下立即排查——如故障码“E01-控制器供电异常”，需测量控制器电压（如12V控制器低于10V则供电不足）。
关键性能参数的监测要点
启动瞬间需监测浪涌电流：继电器吸合时电流可能冲击至额定值10倍，持续≤10ms，若超过则触发电网过流保护。内部部件温度需关注：控制器工作温度需在-40℃~85℃内，低于下限会导致芯片逻辑错误；继电器触点温度若升高，说明接触电阻增大，需清洁或更换触点。
输出稳定性：直流桩输出电压波动≤±1%，交流桩频率保持50Hz±0.5Hz，否则影响电池充电效率（如电压波动大导致BMS停止充电）。故障码需实时记录，如“E02-风扇故障”可能因低温润滑油凝固导致风扇停转。
常见故障与排查方法
低温启动故障分三类：供电异常——UPS电池（铅酸）在-20℃下容量仅30%，无法为控制器供电，需更换锂电池；机械故障——继电器触点氧化，接触电阻增大，导致过流保护，需用银镍合金触点；电子故障——LCD屏低温无显示，需换OLED屏；通讯模块（4G）信号衰减，需用工业级模块（-40℃~85℃）。
测试后的恢复与验证
测试完成后，试验箱需以每小时5℃速率升温至常温（避免结露），升温后放置2小时让部件稳定。再次启动充电桩，测试所有功能：启动响应、通讯、充电、故障报警。若恢复后功能正常，说明低温影响可逆；若仍故障（如电路板开裂），需改进设计（如加耐低温涂层、换高等级部件）。
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