电车试验：充电安全——充电设施安全要求

充电设施应通过本体安全设计、系统安全措施、工程建设等安全标准实施、运行维护、监测管理等支撑手段建立，保证充电基础设施安全。

一、充电设备标准安全技术要求应确保实施

1、设备与接口标准

充电设备应符合GB/T 18487.1《电动汽车传导充电系统第1 部分：通用要求》、NB/T33001《电动汽车非车载传导式充电机技术条件》、NB/T 33002《电动汽车交流充电桩技术条件》的要求。在结构上，具有泄放电路、接触器、断路器、防雷保护器、急停保护、防止意外带电切断的锁止装置等保证安全保护元件。在绝缘保护方面，通过相关绝缘安全测试，包括绝缘电阻测试、介电强度、冲击耐压测试。同时，充电设备应具有牢固接地，保护接地、接地连续性监测等防触电的安全保护措施。

二、电气安全与防护

1、设备电气安全

非车载充电机高压电气部分应按照NB/T33008.1《电动汽车充电设备检验试验规范第1部分非车载充电机》中安全要求进行测试：

（1）绝缘检测

非车载充电机电气部分绝缘检测功能应按照NBT33008.1《电动汽车充电设备检验试验规范第1部分非车载充电机》中5.3.3 进行，结果符合GB/T 18487.1《电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求》中B.4.1 和B.4.2 的规定。

在绝缘检测前，分别选择以下测试电阻Rt，分别选择在被测设备的直流输出DC+与PE 之间或DC-与PE 之间进行非对称绝缘测试、直流输出DC+与PE 之间和DC-与PE 之间进行对称绝缘测试。测试电压为被测设备额定充电电压；测试电阻Rt 精度应满足DL/T1392-2014 中表3 的规定；100Ω/V< Rt≤500Ω/V，检查是否有绝缘报警提示，是否允许充电；Rt≤100Ω/V，检查是否有绝缘报警提示，是否允许充电。

在自检阶段，绝缘检测的输出电压应为车辆通信握手报文内的最高允许充电总电压和供电设备额定电压中的较小值。

绝缘检测完成后，应按照GB/T 18487.1《电动汽车传导充电系统第1 部分：通用要求》中B.4.2 的规定对充电电压进行泄放。检查充电前非车载充电机检测到绝缘水平下降至要求值以下时是否有告警提示或不允许充电。

充电机绝缘检测功能应与车辆绝缘检测工程相配合。

其闭合时间及检测方式按照GB/T 18487.1-2015 B.4.1 的要求取DC+,PE 之间绝缘电阻，DC-,PE 之间绝缘电阻，两者之间小者。不检测DC+,DC-之间。同时，在绝缘检测前，应检测直流输出接触器K1,K2 的外侧电压，当电压超过+10V，或者小于-10V，都应停止绝缘检测流程，并发出告警。

对绝缘检测的流程时序需要注意：在启动到绝缘检测电压-10V 时，闭合K1,K2，然后进行绝缘检测。

（2）电气隔离要求

充电设备的动力电源输入和直流输出之间应采取电气隔离防护措施；对于一机多充式充电机，各直流输出接口之间也应采取电气隔离防护措施。

（3）接地安全

应符合GB 18487.1 《电动汽车传导充电系统第1 部分：通用要求》、GB/T 20234.1《电动汽车传导充电用连接装置第1 部分：通用要求》、NB/T 33001 《电动汽车非车载传导式充电设备技术条件》。对于所有模式，在交流电网（电源）接地端子、直流电网（电源）接地端子和车辆插头的接地端子之间应提供保护接地导体，交直流充电设备均必须具备保护接地导体，保护接地导体的尺寸符合GB 16895.3《低压电气装置第5-54 部分：

电气设备的选择和安装接地配置和保护导体》要求，车辆插头也需提供保护接地导体；交流充电转保护接地导体的尺寸与相线相同，直流保护接地导体尺寸符合GB/T 33594《电动汽车充电用电缆》；交/直流充电设备均有接地连续性检测功能，PE 同时连接交流电网侧和车辆侧。电动汽车充电连接装置的接地保护应进行短时耐大电流测试，接地电路中的部件不得熔化断开或破损。接地导线和中线（如果有）的横截面积至少应等于相线导线横截面积，或者满足GB/T 20234.1《电动汽车传导充电用连接装置第1 部分：通用要求》标准中表2 的要求。充电设备金属壳体应设置接地端子(螺栓)，其直径不应小于6mm，并应有接地标志。充电设备金属材质的门板、盖板、覆板和类似部件,应采用铜质保护导体将这些部件和充电设备的结构主体框架连接，且保护导体的截面积不应小于2.5mm²。所有作为隔离带电导体的金属外壳、隔板、电气装置的金属外壳以及金属手柄等，均应有效等电位连接，且接地连续性电阻不应大于0.1Ω；充电设备内的工作接地与保护接地应单独连接到接地导体(铜排)上，不应在一个接地线中串接多个需要接地的电气装置；接地母

线和柜体之间的所有连接应避开（或穿透绝缘层）喷漆层，以保证有效的电气连接。

充电设备内的工作接地与保护接地均单独连接到接地导体(铜排)上，接地线与桩体钣金直接通过锯齿垫圈破开喷漆层，保证接地的连续性。

（4）剩余电流保护

应符合GB/T 18487.1 《电动汽车传导充电系统第1 部分：通用要求》和NB/T 33002《电动汽车交流充电桩技术条件》要求。对于交流充电设备，在电源进线侧需安装A 型或B 型剩余电流动作保护器，动作电流值为30mA。

（5）直流输出回路短路保护

非车载充电机电气部分直流输出回路短路保护功能应按照NB/T 33008.1《电动汽车充电设备检验试验规范第1 部分非车载充电机》中5.3.4 进行，充电设备应停止充电过程并发出告警提示。

（6）电击防护

应符合GB 18487.1《电动汽车传导充电系统第1 部分：通用要求》、GBT 18487.3 《电动车辆传导充电系统：电动车辆交流/直流充电设备(站)》和NB/T 33001 《电动汽车非车载传导式充电设备技术条件》。应实时检测接触器、继电器工作状态，在继电器输入端进行电压采样，在充电设备启动后直流继电器闭合前对采样电压进行读取，判断直流继电器主触点是否粘连，如果粘连立即停止工作并告警；建议采用剩余电流动作断路器，若因剩余电流过大导致动作，断路器需要手动操作复位，可以通过柜外进行复位操作。充电设备在柜门上必须装有行程开关，若门打开，行程开关信号传输给主控制板，主控制板控制切断交流接触器。充电设备应该采用基本绝缘作为基本防护措施，和采用附加绝缘作为故障防护措施，或采用能提供基本防护和故障防护功能的加强绝缘。充电设备外壳材质宜选用绝缘阻燃材料。

（7）车辆插头锁止检测

充电机车辆插头应具备锁止装置，其功能应符合GB/T 18487.1－2015 中9.6、GB/T20234.1－2015 中6.3、GB/T 20234.3－2015 中附录A 的要求。

在出现故障不能继续充电或充电完成时，锁止装置应能解锁且解锁前车辆插头端口电压不应超过60 V。

非车载充电机车辆插头锁止功能试验应按照NB/T33008.1《电动汽车充电设备检验试验规范第1 部分非车载充电机》中5.3.5 进行，充电设备车辆插头应能有效锁止或解锁。

车辆插头锁止装置可分为电磁式（脉冲电压保持式）和电机式两种。

车辆插头锁止装置反馈可分为机械开关和光隔离两种。

当需要应急解锁时，充电枪一般采用内置电子锁解锁盒，解锁通过电容反向放电完成。

（8）预充电功能

非车载充电机应具有预充电功能，防止启动充电过程产生过大的冲击电流，并且提升输出直流接触器的电气寿命。启动充电阶段，电动汽车闭合车辆侧直流接触器后，充电机应检测电池电压并判断此电压是否正常。当充电机检测到电池电压正常后，将输出电压调整到当前电池端电压减去1 V～10 V，再闭合充电机侧的直流输出接触器。

充电设备预充电功能测试应按照NB/T 33008.1《电动汽车充电设备检验试验规范第1部分非车载充电机》中5.3.6 进行，结果符合NB/T 33001《电动汽车非车载传导式充电设备技术条件》中6.6 的规定。

（9）急停功能

应符合GB/T 18487.1《电动汽车传导充电系统第1 部分：通用要求》、NB/T 33001 《电动汽车非车载传导式充电设备技术条件》。非车载充电机应具有急停装置，当启动急停装置时，一体式充电机应同时切断动力电源输入和直流输出；分体式充电机应切断相应充电终端的直流输出，也可同时切断充电机的动力电源输入。

其中，切断动力电源输入有切断充电机动力电源输入（远方）、切断充电机进线开关（分励脱扣器）、切断充电模块供电电源的三种方式。

启动急停装置，充电机应在100 ms 内断开K1 和K2，且电子锁解锁时车辆接口电压不应超过60VDC。因此，急停应串联在K1,K2 供电回路中，且充电控制器需要采集到此状态，进行关机，泄放，解锁操作。

急停功能试验测试应按照NB/T 33008.1《电动汽车充电设备检验试验规范第1 部分非车载充电机》中5.3.10 进行，结果符合NB/T 33001《电动汽车非车载传导式充电设备技术条件》中6.9 的规定。

（10）绝缘状态监测与保护要求

充电设备应具备直流侧绝缘检测以及接地故障保护装置，防止直流侧绝缘不佳的时候，造成设备损坏，火灾，以及人身触电等人身财产损失。充电绝缘检测按照GB/T 18487.1《电动汽车传导充电系统第1 部分：通用要求》附录B 的要求，在充电机端和车辆端均设置绝缘检测电路，供电接口连接后到充电设备充电之前，由充电机负责充电机内部（含充电电缆）的绝缘检查；充电过程期间，由电动汽车负责整个系统的绝缘检查。绝缘检测为测量充电直流回路DC+、PE 之间的绝缘电阻，与DC-、PE 之间的绝缘电阻（两者取小值R），当R > 500 Ω/V 视为安全；100Ω/V < R ≤ 500 Ω/V 时，宜进行绝缘异常报警，但仍可正常充电；R ≤ 100 Ω/V 视为绝缘故障，应停止充电。

（11）温度监测与保护

充电设备应对充电连接器、充电设备内部进行温度监测，当设备温度超过限值时，充电设备应过温保护。充电设备内部动力电源输入电流所流经的回路，如接线端子、输入断路器、输入接触器等；功率变换单元及其内部元器件、输入输出端子；直流输出电流所流经的回路，如接线端子、直流熔断器、直流接触器、功率电阻、电流采样分流器、车辆插头等。这些发热元器件及部件的最高温度小于等于元器件及部件最大耐受温度的90％，且不应影响周围元器件的正常工作和无元器件损坏。在正常条件下，充电机在最大输出电流下长期运行，内部各发热元器件及各部位连接端子处的温升不应大于NB/T 33001《电动汽车非车载传导式充电设备技术条件》表2 的规定。充电设备组件、部分、绝缘体和塑料材料的温度应低于在设施寿命周期内正常使用时可能降低电气、机械性能的温度。

2、过温保护

宜采取在充电设备外壳以及充电线缆表皮内安装温度传感器，实时检测温度，温度达到设定阈值后，立即向平台报警，给出温度预警提示，温度达到设定极值后，立即降低输出电流或者立即中断充电进程，并将相关信息回传至平台。

增加充电枪内部温度检测，充电枪厂家提供各类工况下的报警阈值。充电设备利用阈值，实现更精准的过温防护。

3、耐环境要求

充电设备应通过防水测试、防尘测试，符合IP 防护等级要求，应按照NB/T33008.1《电动汽车充电设备检验试验规范第1 部分非车载充电机》中5.5 进行防止固体异物进入试验、防止水进入试验、防盐雾试验，结果符合NB/T33001《电动汽车非车载传导式充电设备技术条件》中7.3 的规定。

（1）防凝露

符合GB/T 18487.1《电动汽车传导充电系统第1 部分：通用要求》。对于室内的设备，最高温度为+40℃时空气的相对湿度建议不超过50%，在较低温度下允许有更高的相对湿度，如+20℃为90%。由于温度的变化，应考虑偶尔出现的湿度冷凝；对于室外的设备，相对湿度为5%-95%。对于充电设备有液冷系统，应将其管路包裹保温层，且需要特殊结构设计的冷却管路，确保凝露形成时，可以通过管路顺利流出机壳内，不会触碰到电器元件；充电设备内宜安置湿度传感器，实时监控桩内环境湿度，当超过危险值时候采取相应措施。

（2）防碰撞

在充电设备内部宜安装碰撞行程开关，遇到碰撞触发开关，发出报警信号并停止充电。充电车位设置限位装置编入产品使用说明书中，充电设备外形设计应避免不规则、不易发现的低矮的突出物，放置车辆检测不到而发生误幢。充电设备在设计时，需考虑1m 以下部分的结构强度，必须具备一定的防碰撞功能。

（3）防水溢

在充电设备内置浮子开关，在用电最低处同时安装两个浮子开关，采用冗余设计，确保设备水溢的时候触发开关，发送信号给控制器，紧急停止设备。

防风保护户外型充电机应能承受GB/T 4797.5 规定的不同地区最大风速的侵袭。

防锈（防氧化）保护充电设备铁质外壳和暴露的铁质支架、零件应采用双层防锈措施，非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。

三防（防潮湿、防霉变、防盐雾）保护充电设备内印刷线路板、接插件等部件应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理。其中防霉变腐蚀试验参考GB/T 2423.16－2008 中的试验方法1，长霉程度等级不低于标准中要求的2a；其中防盐雾腐蚀试验参考GB/T 2423.17－2008 中6 规定的试验方法，试验时间48 h，试验后在15 ℃～40 ℃流水中用柔软的刷子清洗7 分钟，干燥1 h，产品应无赤/青锈、没有出现涂装掉落现象、涂装无鼓起。

（7）故障紧急保护

定义关键传感器，当发生故障时，可以立即关断充电设备，全部关键传感器接入一个额外的安全电路，使得任意一个传感器检测出故障信号，桩端电源立即被自动物理切断

（8）高温沿海地区

我国长江以南的高温沿海地区使用的符合NB/T 33001—2018 规定的电动汽车非车载充电机的基础上，考虑高温沿海地区最显著的环境因素（湿热、盐雾、太阳辐射）对充电机提出特殊要求。其中，高温沿海地区指我国长江以南的距离海岸线50km 以内区域，或面积不大于4 万平方公里的整个岛屿。

防盐雾性能按T/CEC 214—2019《电动汽车非车载充电机高温沿海地区特殊要求》表101 确定，无通风孔且柜内不产生凝露的，防护等级达到IP54，未达到IP65 的充电机，其属于Ⅱ型表面的零部件试验周期可比T/CEC 214—2019《电动汽车非车载充电机高温沿海地区特殊要求》表102 规定的低一个等级，防腐等级应为A 类的充电机Ⅱ型表面的零部件不应降级。

4、电磁兼容

充电设备电磁兼容EMC 包括辐射骚扰限制测试、传导骚扰限制测试、静电放电抗扰度测试、浪涌抗扰度测试、电压暂降、短时中断抗扰度测试，符合GB/T 18487.2《电动汽车传导充电系统第2 部分：非车载传导供电设备电磁兼容要求》中7.1、8.2 和8.3 规定的要求。

5、可靠性要求

充电设备产品设计寿命应至少满足8 年设计,结构强度应确保能正常工作,外表面不能锈蚀,导线护套不得开裂,防水部位不得产生渗漏,设备寿命期内产品功能保持工作正常，性能衰减不超出容限值;充电设备整机平均故障间隔时间不应小于26280h。