探讨电动汽车充电漏电流新检测要求

2024-03-29 09:14:37 浙江巨磁智能技术有限公司 浏览次数 34

       近年来,我国电动汽车保有量的持续攀升也带动我国电动汽车充电设施产业快速发展,截至2023年底,我国充电基础设施数量860万台,已经形成世界上数量最多、服务范围最广、品种类型最全的充电基础设施体系。而我国的充电基础设施面临着服务不均衡、结构不合理、布局不完善、运营不规范且充电时间长,充电需要排队已经成为电动汽车车主或电动汽车准车主比较关心的话题。充电设施的安全和互联互通的保障基础是国家标准,为了适应我国电动汽车充电设施建设发展和技术进步,我国的能源行业电动汽车充电设施标准化技术委员会组织了电动汽车和充电设施行业开展了下一代传导充电技术标准升级工作。

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       2023年9月7日由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会正式发布了电动汽车充电桩国家新标准GB/T 18487.1-2023《电动汽车传导充电系统第1部分:通用要求》,此标准也将于2024年4月1日正式实施,此标准既保持了技术的连续性何一致性,也针对蔚来的发展进行了系统性的规划,国际标准何国内标准协同推进。

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图 1 GB/T 18487.1-2013《电动汽车传导充电系统第1部分:通用要求》



作为充电设备的总领性标准的GB/T 18487.1上一版是2015年颁布实施的,至今已有9年时间,在这期间存在了许多历史遗留问题和新的挑战,新标准GB/T 18487.1-2023基于原标准的相关要求,总结吸取了市场上遇到的各类问题隐患,并对于充电设备的安全可靠性着重进行了规定。

GB/T 18487.1-2023《电动汽车传导充电系统第1部分:通用要求》规定了电动汽车传导充电系统的分类、通用要求、通信、电击防护、电动汽车和电动汽车电能传输设备之间的连接、车辆适配器、车辆接口及供电接口的特殊要求、电动汽车电能传输设备结构要求、电动汽车电能传输设备性能要求、过载保护和短路保护、急停、使用条件、维修、标识和说明。

在GB/T 18487.1-2023新标准中也是进一步提高了系统安全水平,其中剩余电流保护也是重中之重。剩余电流保护器作为一种漏电保护器,被广泛应用于低压配电系统中,用于防止电击事故、电气设备漏电损坏和电气火灾。同样在电动汽车充电领域,RCD也作为一种基本电气保护装置被广泛应用。

交流充电枪(IC-CPD)/交流充电桩在使用过程中,其会和车辆耦合器与公共电网相连,桩内或者车载充电机(OBC)如果由于绝缘性能下降,可能会产生工频交流漏电流/脉动直流漏电流/平滑直流漏电流等

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图 2 各类型剩余电流波形


       如下图所示是一种常见的车载充电机(OBC)的主电路图:

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车载充电机一般拓扑主要分为AC/DC和DC/DC两部分,首先AC/DC部分输入交流电会经过EMI滤波,然后在Boost侧通过APFC电路将85~265V的电压升压到稳定输出的直流400V电压来提供给后级。DC/DC部分再采用移相全桥LLC主电路将直流电压400V转化成蓄电池可接受的电压。

在如上过程中,当电路板与设备外壳之间绝缘性能下降时,其就会产生脉动直流剩余电流和平滑直流剩余电流。

在GB/T 18487.1-2023中要求与GB/T 18487.1-2015相比增加了DC 6mA的要求,明确提出来对于交流充电设施需要具备防故障电流的保护措施,并包括A型且具有6mA及以上平滑直流剩余电流保护的剩余电流保护单元,或A型的剩余电流保护器和6mA及以上平滑直流剩余电流监测保护的装置配合使用,或B型的剩余电流保护器。

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图 4 GB/T 18487.1-2023交流充电设施剩余电流保护器要求


      浙江巨磁智能技术有限公司为了积极响应新国标的剩余电流检测要求并立足于客户立场,特推出了RCMU101SM7-EI-7WK-01剩余电流传感器

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      此传感器采用开环磁通门原理,具有高精度、小体积、方便安装、集成度高等优点,单电源5V供电,集成Type A+6mA动作输出功能,输出数字量信号,满足GB/T 18487.1-2023、GB/T 41589-2022、GB/T 40820标准要求。

      应用于电动汽车充电设施模式二(IC-CPD)和充电模式三(交流充电桩),极具性价比,可使客户快速实现新国标充电设施的升级。