探討電動汽車 充電漏電流新檢測要求

文:文/浙江巨磁智能技術有限公司 洪行凱2024年第五期

導語:伴隨我國電動汽車保有量的持續攀升,帶動了國內電動汽車充電設施產業快速發展,為了適應我國電動汽車充 電設施建設發展和技術進步,中國能源行業電動汽車充電設施標準化技術委員會組織了電動汽車和充電設施行 業開展了下一代傳導充電技術標準的升級工作。

  近年來,我國電動汽車保有量的持續攀升,也帶動國 內電動汽車充電設施產業快速發展,截至2023年底,我國 充電基礎設施數量860萬臺,已經形成世界上數量最多、服 務范圍最廣、品種類型最全的充電基礎設施體系。而我國 的充電基礎設施面臨著服務不均衡、結構不合理、布局不 完善、運營不規范且充電時間長,充電需要排隊已經成為 電動汽車車主或電動汽車準車主比較關心的話題。充電設 施的安全和互聯互通的保障基礎是國家標準,為了適應我 國電動汽車充電設施建設發展和技術進步,我國的能源行 業電動汽車充電設施標準化技術委員會組織了電動汽車和充 電設施行業開展了下一代傳導充電技術標準的升級工作。

  2023年9月7日由國家市場監督管理總局、國家標準 化管理委員會正式發布了電動汽車充電樁國家新標準GB/ T 18487.1-2023《電動汽車傳導充電系統第1部分:通用要 求》,此標準也于2024年4月1日正式實施,此標準既保持 了技術的連續性何一致性,也針對蔚來的發展進行了系統 性的規劃,國際標準和國內標準協同推進。

  作為充電設備的總領性標準的GB/T 18487.1上一版是 2015年頒布實施的,至今已有9年時間,在這期間存在了許 多歷史遺留問題和新的挑戰,新標準GB/T 18487.1-2023基 于原標準的相關要求,總結吸取了市場上遇到的各類問題 隱患,并對于充電設備的安全可靠性著重進行了規定。

  GB/T 18487.1-2023《電動汽車傳導充電系統第1部 分:通用要求》規定了電動汽車傳導充電系統的分類、通 用要求、通信、電擊防護、電動汽車和電動汽車電能傳輸設備之間的連接、車輛適配器、車輛接口及供電接口的特 殊要求、電動汽車電能傳輸設備結構要求、電動汽車電能 傳輸設備性能要求、過載保護和短路保護、急停、使用條 件、維修、標識和說明。

  在GB/T 18487.1-2023新標準中也是進一步提高了系 統安全水平,其中剩余電流保護也是重中之重。剩余電流 保護器作為一種漏電保護器,被廣泛應用于低壓配電系統 中,用于防止電擊事故、電氣設備漏電損壞和電氣火災。 同樣在電動汽車充電領域,RCD也作為一種基本電氣保護裝 置被廣泛應用。

  交流充電槍(IC-CPD)/交流充電樁在使用過程中, 其會和車輛耦合器與公共電網相連,樁內或者車載充電機 (OBC)如果由于絕緣性能下降,可能會產生工頻交流漏電 流/脈動直流漏電流/平滑直流漏電流等(圖3)。

  如圖4所示是一種常見的車載充電機(OBC)的主電路圖。

  車載充電機一般拓撲主要分為AC/DC和DC/DC兩部 分,首先AC/DC部分輸入交流電會經過EMI濾波,然后在 Boost側通過APFC電路將85~265V的電壓升壓到穩定輸出 的直流400V電壓來提供給后級。DC/DC部分再采用移相全 橋LLC主電路將直流電壓400V轉化成蓄電池可接受的電壓。

  在如上過程中,當電路板與設備外殼之間絕緣性能下降 時,其就會產生脈動直流剩余電流和平滑直流剩余電流。

  在GB/T 18487.1-2023中要求與GB/T 18487.1-2015相 比增加了DC 6mA的要求,明確提出來對于交流充電設施需 要具備防故障電流的保護措施,并包括A型且具有6mA及以 上平滑直流剩余電流保護的剩余電流保護單元,或A型的剩 余電流保護器和6mA及以上平滑直流剩余電流監測保護的 裝置配合使用,或B型的剩余電流保護器(圖5)。

  浙江巨磁智能技術有限公司為了積極響應新國 標的剩 余電流檢測 要求并立足 于客戶立場 ,特推出 了 RCMU101SM7-EI-7WK-01剩余電流傳感器。

  此傳感器采用開環磁通門原理,具有高精度、小體 積、方便安裝、集成度高等優點,單電源5V供電,集成 Type A+6mA動作輸出功能,輸出數字量信號,滿足GB/T 18487.1-2023、GB/T 41589-2022、GB/T 40820標準要 求,應用于電動汽車充電設施模式二(IC-CPD)和充電模 式三(交流充電樁),極具性價比,可使客戶快速實現新 國標充電設施的升級。

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