从2024中国汽车充换电生态大会上获悉,截至10月,我国充电基础设施保有量达1188.4万台,同比增长49.4%。其中,公共充电基础设施保有量达339.1万台,同比增长34.3%;私人充电基础设施保有量为849.3万台,同比增长56.4%。当前充电桩和新能源汽车的增量比达到了1:2.6,充电基础设施的发展基本可以跟上新能源汽车的快速增长。
国际电工委员会在《IEC 61851-1 - 2017》电动汽车传导充电系统的第1部分通用要求中,定义了四种充电模式如下:
(1)模式一:普通插头(已禁用)
(2)模式二:便携式充电盒(IC - CPD)
(3)模式三:交流充电桩/wall box(墙盒)
(4)模式四:直流充电桩

在选择充电模式时,需要考虑具体的充电条件和设备限制。例如,模式1(已禁用)和模式2主要适用于家庭或办公场所的充电环境,而模式3和模式4则更适合于公共设施和长途旅行时的快速充电需求。同时,各种充电模式都应满足相应的安全标准,确保充电过程的安全可靠。
由于交流充电桩的大范围普及,安全是用户最为关心的话题,每年因剩余电流引起的事故灾害造成的人员、财产损失不可估量,采用更可靠的B型剩余电流检测变得尤为重要。 2024年4月1日,电动汽车充电桩国家标准GB/T 18487.1-2023正式实施,在新国标中,对于充电过程的安全性与可靠性进行了进一步规定要求。尤其是对于充电设备的剩余电流检测要求,相较于原有的标准提出了更为安全可靠的保护措施。

GB/T 18487.1-2023的10.3 剩余电流保护器章节中明确要求,对于交流充电设备需要具备防故障电流的保护措施。其中,最低的剩余电流保护要求由2015版标准的A型剩余电流保护,升级到至少为A型且直流6mA及以上的剩余电流保护(A+6型),或者直接采用B型剩余电流保护器。
对于剩余电流的检测,我们的家用漏保常用的是通过互感器去感知工频正弦的交流剩余电流,而互感器的原理是通过感知变化的磁场来检测电流值。直流电流所产生的直流磁场的特点是不随时间变化,磁场方向始终保持恒定。
在直流剩余电流的应用场景中,传统的互感器将不再适用,如下图所示,下图为A型漏保中磁芯的磁化检测曲线。随着直流电流的增大,互感器磁芯的饱和将发生偏置,会导致出现互感器感知能力失准的现象,致使传统A型及AC型漏保无法正确的检测和保护,危及到人身安全。2023新标准完善了对于直流漏电的检测和保护要求,避免了直流剩余电流的安全隐患。

首先,我们需要了解剩余电流保护模块有哪些。剩余电流,即低压配电线路中电流矢量和不为零的电流,俗称漏电,包括平滑直流、复合直流、脉动直流、正弦交流等不同类型。基于此,剩余电流保护模块分为AC型、A型、F型、B型等。

从图上不难看出,B型剩余电流检测模块(简称B型漏保)能检测的剩余电流类型最全面,包括了正弦交流剩余电流和平滑直流剩余电流,符合新国标要求。同时B型漏保的保护性最优,能够更有效地保护电路免受各类电气故障的影响,进而降低发生火灾和人身安全事故的风险。
目前,B型剩余电流检测的技术、材料等在国内均较为落后,国外价格十分昂贵,以往市面上主要还是以A型、AC型漏电检测为主,新规之下如何应用新方案成了一道难题。
BR6A-EP1S4DM是一款充电桩专用剩余电流保护模块。可广泛应用于电动汽车充电器(充电桩)行业,利用磁通门检测技术实现对直流、交流、与各种脉动剩余电流检测,模块满足IEC62752(模式2)与IEC62955(模式3)的剩余电流检测标准,能检测 6mA 直流剩余电流,触发精准,及时响应漏电事件。

在输入端放置B型漏保BR6A-EP1S4DM,经过过流和过压保护、EMC防护后,后接AC/DC电源、DC/DC电源、信号隔离模块等,保证各级转换系统中电流正常、安全。

充电桩的设计事关生命安全,提前预防充电过程中可能出现的漏电情况是每个电动汽车、充电桩生产厂家必要的举措。未来,随着新能源汽车市场的不断发展和交流桩的不断规范化,旭之源将持续为车桩行业提供专业可靠的电源方案。