近年來，我國新能源汽車市場蓬勃發(fā)展，就連大互聯(lián)網(wǎng)大廠也紛紛涉足新能源汽車行業(yè)，電動車汽車的保有量迅速增加，充電樁的需求也呈爆發(fā)式增長，“每5輛車就有2個充電樁”。充電樁安全也日益受到社會的廣泛關(guān)注。國家能源局組織制定了強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB39752-2024《電動汽車供電設(shè)備安全要求》于2025年8月正式實(shí)施。新標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了充電樁必須具備漏電保護(hù)功能，以防止觸電事故的發(fā)生。下文僅就基于磁通門技術(shù)的電流傳感器如何應(yīng)用于充電樁直流漏電防護(hù)。

電動汽車充電樁

電動汽車充電樁是為新能源汽車提供電能補(bǔ)給的設(shè)備。按充電類型分為交流充電樁和直流充電樁。交流充電樁一般安裝在自家車庫上，屬于慢充。直流充電樁一般安裝在公共場所，如商業(yè)停車場、高速公路服務(wù)區(qū)等，以滿足快速充電需求。

據(jù)中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，截至2025年7月底，我國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施（槍）總數(shù)達(dá)到1669.6萬個，同比增長53％。我國已建成全球最大的電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)。

充電樁加裝漏電防護(hù)設(shè)備方案

漏電是指電流通過非預(yù)期路徑流動的現(xiàn)象，可能導(dǎo)致觸電事故或電氣火災(zāi)。電動汽車充電樁漏電主要原因有：

• ?設(shè)備老化與線路問題

充電樁長期使用后，電路可能因接觸不良、絕緣層破損或部件老化導(dǎo)致漏電，觸發(fā)漏電保護(hù)開關(guān)跳閘。

部分充電樁存在接地不當(dāng)、絕緣異常等問題，無法在漏電時及時斷電，增加觸電風(fēng)險。

• ?環(huán)境與安裝因素?

潮濕環(huán)境或線纜受潮易引發(fā)短路，高溫或過載也會導(dǎo)致保護(hù)裝置動作。

安裝不規(guī)范（如線纜拼接不當(dāng)、漏保選型錯誤）可能引發(fā)虛接、電阻增大，進(jìn)而發(fā)熱甚至起火?。

• ?高壓快充的潛在危險?

直流快充樁電壓可達(dá)750V，若地線失效或絕緣故障，漏電后果更嚴(yán)重?。

充電槍頭破損或鎖具失效時，高壓裸露部分可能直接導(dǎo)致電擊。?

《電動汽車供電設(shè)備安全要求》新規(guī)第5.3.要求充電樁必須配備剩余電流保護(hù)器（RCD）或等效監(jiān)測裝置，剩余電流保護(hù)器(裝置)的額定剩余動作電流IΔn不應(yīng)超過30mA，對直流/交流充電設(shè)備均提出嚴(yán)格要求。以下是充電樁漏電防護(hù)方案對比：

剩余電流保護(hù)裝置（RCD）?是RCD的全稱是Residual Current Device 剩余電流裝置，充電RCD是充電樁中用于監(jiān)測漏電并快速切斷電源的安全裝置，核心功能是防止觸電、設(shè)備損壞及電氣火災(zāi)。其工作原理是通過檢測相線（L）與中性線（N）的電流差，當(dāng)差值超過閾值（如30mA）時，在毫秒級內(nèi)切斷電路?。

交流回路會出現(xiàn)直流泄漏電流：

1. 電網(wǎng)交流輸入側(cè)發(fā)生接地故障時，會導(dǎo)致出現(xiàn)與電網(wǎng)頻率相同的正弦交流剩余電流；
2. 交流 / 直流整流器部分發(fā)生接地故障：這會導(dǎo)致出現(xiàn)脈動直流剩余電流；
3. 直流 / 直流轉(zhuǎn)換器部分發(fā)生接地故障：這會導(dǎo)致出現(xiàn)平滑直流剩余電流。

直流漏電具有以下特點(diǎn)：

• 電流小：通常為mA級，但持續(xù)性強(qiáng)，易累積成安全隱患。
• 隱蔽性強(qiáng)：傳統(tǒng)RCD無法檢測，需專用傳感器+算法實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警。

而且，RCD對平滑直流漏電無效，易遺漏隱患；另外GB 39752—2024明確要求：

• 直流充電樁需實(shí)時監(jiān)測漏電流，動作閾值≤6mA。
• 多回路樁需獨(dú)立監(jiān)測，防止粘連故障。

因此，這里引用一個高精度漏電流監(jiān)測方案：基于磁通門技術(shù)的電流傳感器，用于直流剩余電流精準(zhǔn)測量。

應(yīng)用場景

• 直流充電樁母排漏電監(jiān)測。
• 多車輛樁回路隔離與漏電告警

充電樁直流漏電流檢測系統(tǒng)框架圖

現(xiàn)在國內(nèi)有許多高精度、寬量程與寬頻響、高穩(wěn)定性和低溫漂的磁通門電流傳感器，而且100%國產(chǎn)化，兼容國際主流傳感器型號，以芯森電子FR2V系列為例，其包含有：FR2V 0.01 H00、FR2V 0.02 H00 、FR2V 0.05 H00 、FR2V 0.10 H00 、FR2V 0.20 H00 、FR2V 0.30 H00 型號，剩余電流測量范圍從0.01-0.3A。符合新規(guī)的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)有：

• 高靈敏度：

檢測微小直流漏電（如絕緣老化初期），滿足≤6mA監(jiān)測要求。

• 電氣隔離：

原副邊7.2mm爬電距離，符合加強(qiáng)絕緣標(biāo)準(zhǔn)（IEC 61800-5-1）。

• 快速響應(yīng)：

500ms內(nèi)輸出電壓信號，配合控制系統(tǒng)瞬時斷電。

FR2V H00 與傳統(tǒng)方案的對比

系統(tǒng)集成方案

• 與RCD配合：FR2V監(jiān)測漏電流→輸出模擬信號→觸發(fā)RCD或報(bào)警，可實(shí)現(xiàn)FR2V早期預(yù)警以及RCD緊急斷電的雙重保護(hù)。
• 多回路監(jiān)測：每路充電回路配置1個FR2V，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立漏電保護(hù)。

實(shí)際應(yīng)用案例

案例 1：某直流快充站的漏電監(jiān)測升級

• 背景：某充電站直流快充樁頻繁出現(xiàn)絕緣老化導(dǎo)致的漏電，傳統(tǒng) RCD 無法檢測。
• 解決方案：
  • 在直流母排安裝FR2V 0.05 H00，實(shí)時監(jiān)測漏電流。
  • 設(shè)定6mA 預(yù)警閾值，超過時觸發(fā)繼電器斷電。
• 效果：
  • 漏電故障檢出率提升95%。
  • 平均響應(yīng)時間縮短至1s 內(nèi)。

案例 2：光伏儲能系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測

• 背景：
  • 光伏儲能系統(tǒng)直流側(cè)絕緣下降，導(dǎo)致對地漏電，存在安全隱患。
• 解決方案：
  • 在直流母排安裝FR2V 0.10 H00。
  • 結(jié)合絕緣監(jiān)測儀，實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)。
• 效果：
  • 絕緣故障預(yù)警時間提前24 小時。
  • 避免了3 起潛在觸電事故。

總結(jié)：

磁通門傳感器憑借其高精度、快速響應(yīng)、提前預(yù)警特點(diǎn)，為直流充電樁的漏電監(jiān)測提供了精準(zhǔn)解決方案。與傳統(tǒng) RCD 配合，可實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)，滿足 GB 39752—2024 等安全標(biāo)準(zhǔn)要求。對于充電樁運(yùn)營商和設(shè)備制造商而言，F(xiàn)R2V H00 不僅是合規(guī)的必要選擇，更是安全的堅(jiān)實(shí)保障。