TypeB型漏電流感測器充電模式全覆蓋

充電更安全，電量更精準，設計更高效

1.電動汽車發展迅速，充電樁需求旺盛

國際標準《IEC62752-2016 In-cable control andprotection device for mode 2 charging of electric road vehicles (IC-CPD)》於2016年正式發布。在標準中規定了IC-CPD功能及作用。其中TypeB型剩餘電流檢測成為重要功能。宜昌市瑞磁科技有限公司（RichSens）推出的RCPD（Residual CurrentProtection Device）系列剩餘電流感測器完全滿足該標準。

第二種充電模式（Mode2）逐步普及，IC-CPD在電動汽車中已經成為標配件，IC-CPD的普及可以極大方便隨時充電，包括家用充電，外出充電。其作為第二種充電模式(Mode2)，也為更多的用戶所接受，隨著標準的升級及統一，更多主機廠也會選擇IC-CPD作為標配件。

2017年全球新能源電動乘用車銷量119.71萬輛，同比增長67%，其中海外銷量62.97萬輛(同比增長51.78%)，中國銷量56.74萬輛(同比增長88.1%)。大多數以純電動汽車為主。

2.剩餘電流更加複雜，預防更為迫切

剩餘電流監測及剩餘電流普及應用可追溯至1990年前後。最早為TypeAC型，至目前在較多領域已經陸續採用TypeB型剩餘電流監測。其包含關係如圖2所示。正是由於用電設備複雜化，電路拓撲複雜化，也使剩餘電流監測由TypeAC型發展為當下TypeB型。TypeB型剩餘電流定義中包含了TypeAC,TypeA型及直流剩餘電流，因此TypeB型剩餘電流檢測是目前剩餘電流檢測的比較高的要求。

TypeB指的是在A型漏電（交流，躍動直流，半波交流）的基礎上還有平滑直流和斷續直流。

圖1 不同用電網路及剩餘電流示意圖

（摘自《ABB技術資料》）

而在電動汽車領域，其內部充電拓撲比較複雜，且電動汽車動力電池為直流電源系統，因此，電流成分更為複雜，包含交流電流，脈動電流，尤其是在這種特殊應用場景下出現直流電流。基於此，剩餘電流也更複雜。電動汽車動力電池等效為極大電容負載，因此，當發生漏電時，TypeB型直流剩餘電流就會在圖2的4，5，6電路拓撲中經常出現。

為保障生命財產安全，推薦在充電樁加裝保護等級更高的Type B漏電流感測器或Type B漏電斷路器。常規預防剩餘電流的手段有兩種：

1）增加漏電斷路器（RCD）

在家用及工業領域普遍加裝漏電開關，如燃氣熱水器中TypeA型漏電開關，工業領域用漏電斷路器。尤其在充電樁領域，由於標準規定需要採用TypeA或TypeB型漏電斷路器，因此普遍採用在電路系統中增加漏電斷路器的方案。2018年如南方電網多家企業也在充電樁領域推進B型漏電流感測器。

2）增加Type B電流感測器

如光伏逆變器中普遍採用剩餘電流感測器進行漏電保護。目前在IC-CPD中普遍採用該種方案。

3. 不同充電模式下Type B漏電流感測器應用

模式二

圖2 IC-CPD中漏電感測器應用示意圖

（摘自宜昌市瑞磁科技有限公司RichSensor科技資料）

其中穿過RCPD12A漏電流感測器銅線為2根7mm²，RMS電流在40A以上，充電有功功率高於6.6kW。電氣間隙，爬電距離在4mm以上，符合NB/T 42077與IEC-62752的要求。布局局如下圖所示。

圖3 6.6kW IC-CPD中漏電流感測器設計

（摘自某設計應用）

對於3.5kW以下IC-CPD，推薦採用RCPD100A，零點穩定性極好，在-40℃~85℃零點溫漂低於1.5mA，零點穩定性使得後續處理電路及單片機處理A型動作點，直流平滑動作點更準確。

模式三

模式三充電電流較大，一般採用單相或三相電流線直接穿過感測器，不推薦將交流電流引入到交流控制板上。

圖4 RCM01SL在充電樁中應用

模式四

模式四充電電流更大，推薦採用B型斷路器，同時滿足過電流檢測功能與漏電流檢測功能，由於採用磁隔離裝置，對於6倍工作電流過流具有較好的屏蔽作用。

圖5 RCBD125應用於125A漏電斷路器

也可採用RCPD25I，孔徑25mm，面板安裝。內部設計高效磁隔離，其中Trip輸出符合B型漏電標準，可智能動作，另外具有CAN輸出，實時輸出各種狀態。

圖6 RCPD25A，應用於50kW充電樁

宜昌市瑞磁科技有限公司（RichSensor）具有多年磁通門電流感測器研發經驗，先後推出IC-CPD中漏電流感測器RCPD（Residual Current Protection Device），TypeB型斷路器中電流感測器，電動汽車電量監測感測器FCC300。其中RCPD系列剩餘電流感測器可應用於IC-CPD中，實現交直流TypeB型剩餘電流檢測功能，滿足新標準的要求。