“ 電動車時代來臨 如何確保充電設(shè)備的電氣安全”
疫情改變?nèi)藗兊南M習(xí)慣，從實體店面轉(zhuǎn)向在線購物，除了對電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的改變，也提高了物流產(chǎn)業(yè)的需求。以中國為例，2020年的快遞業(yè)務(wù)量比往年成長了30.8%，并且持續(xù)上升中１。然而在提升生活便利性的同時，物流產(chǎn)業(yè)將帶來大量的碳排放量，對環(huán)境造成不小的影響，因此物流業(yè)者們與各家車廠也積極找尋能兼具環(huán)保、效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的解決方案，例如歐洲三大卡車制造商戴姆勒卡車（Daimler Trucks）、富豪（AB Volvo）、Traton一同發(fā)展長途電動卡車與公交車所需的充電網(wǎng)絡(luò)２。電動卡車將會是未來的新趨勢，但運輸路途上沒電的恐慌依舊是一大隱憂，所以在普及電動卡車前，還需要設(shè)置足夠的充電樁供應(yīng)。此外，因電動卡車所需要的能源與電力比一般的電動車更大，因此充電樁的電氣安全也需要更加嚴(yán)格的把關(guān)。
1、電動車充電樁安規(guī)測試
在建立完善的充電樁網(wǎng)絡(luò)來消除駕駛的”里程焦慮”之前，需要確保每一座充電樁的電氣都符合國際法規(guī)的要求。圖一展示了三類充電站型態(tài)，無論是哪一種充電站，都需要對充電樁本身的電源輸入輸出端、充電電源端與車輛端的插頭與插座進(jìn)行安規(guī)測試，相關(guān)法規(guī)有GB/T 61851 (充電樁本身)和GB/T 20234 (充電用連接裝置)，以下將更進(jìn)一步的介紹這兩個法規(guī)以及測試方法。
圖一：三類充電站型態(tài)
2、GB/T 61851 (電動車輛與交流/直流電源的連接要求)
GB/T 61851 (電動車輛與交流/直流電源的連接要求)是針對充電樁本身進(jìn)行測試，在第11期電子報中詳細(xì)介紹過，在這里快速回顧一下測試項目和方法：
《耐壓測試》
一般使用至2.2kVac (或3.1kVdc)進(jìn)行測試，有加強(qiáng)絕緣設(shè)計的充電樁則需至4.4kVac (或6.2kVdc)的測試電壓。
《絕緣阻抗測試》
使用500Vdc進(jìn)行測試，輸入電壓至輸入或輸出端，另一端連接外殼進(jìn)行測試，絕緣阻抗需大于1MΩ。
《泄漏電流測試》
使用110%的額定電壓 (Vac) 進(jìn)行測試，泄漏電流不得超過3.5 mA。
《直流接地阻抗測試》
輸入直流電流16A，外露導(dǎo)體的部分與接地之間的電阻需小于0.1Ω。
3、GB/T 20234 (電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置)
充電樁的充電槍、供電插座與對車輛端的插頭和插座(如圖二所示)則需符合GB/T 20234 (電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置)，測試項目為絕緣阻抗、耐壓和交流接地阻抗測試，以下是完整的測試方法解說：
《絕緣阻抗測試》
一般使用500Vdc的測試電壓，如果被測物的額定電壓超過500Vac，則使用1000Vdc進(jìn)行測試，測試時間為1分鐘，絕緣電阻不得小于5MΩ。
《耐壓測試》
根據(jù)被測物所能承受的絕緣電壓不同，表一整理了各個絕緣電壓值所對應(yīng)測試電壓，測試時間為1分鐘，被測物需能承受此高壓并且沒有絕緣崩潰發(fā)生。
表一：GB/T 20234電動車充電樁鏈接裝置耐壓測試電壓
《測試接線方法》
車輛端與電源端插座與插頭因應(yīng)不同地區(qū)電力系統(tǒng)與法規(guī)而有所不同，可分為2至4個極點(Poles)。IEC 62196耐壓與絕緣測試要求進(jìn)行以下3種測試方法(以2個極點的被測物做示范)。
1. 將被測物所有極點相連并與接上測試儀的HV端，再將外殼與測試儀Return端連接。
圖三：被測物極點相連測試接線方式
2. 將充電槍插入充電樁或車輛連接插座后，插頭上的所有極點依次和其他極點進(jìn)行測試。
圖四：被測物極點間依序測試接線方式
3. 如果被測物內(nèi)側(cè)有絕緣設(shè)計，則需進(jìn)行以下測試：將測試儀的Return端與金屬外殼相連，HV端與包覆鋁箔紙的被測物絕緣內(nèi)側(cè)相連。
圖五：內(nèi)側(cè)絕緣設(shè)計測試接線方式
《交流接地阻抗測試》
如果有可觸及的金屬部分，則需要接地阻抗測試。輸入交流電流25A一分鐘，測量可觸及的金屬部分與接地之間的電阻是否小于0.05Ω。
4、充電樁安全需通過嚴(yán)格的測試與高質(zhì)量的測試儀器來把關(guān)
后疫情的時代，人們生活也正一步步的改變，更促使物流產(chǎn)業(yè)的革新與低碳排放量的電動車做結(jié)合，充電樁在此扮演極為重要的角色，更需通過GB/T 61851和GB/T 20234的電氣安規(guī)測試，確保其安全無虞。
針對GB/T 61851要求充電樁通過多項電氣安規(guī)測試，包含耐壓、絕緣、直流接地和泄漏電流測試，以及GB/T 20234需要對充電樁供電端與車輛端的插頭與插座進(jìn)行耐壓、絕緣和交流接地測試。客戶選用華儀ESA系列搭配7006矩陣掃描儀和EGB-324交直流接地阻抗測試器以及EAL-5000系列，完整的充電樁電氣安規(guī)測試解決方案。
ESA系列提供高達(dá)5kVac/ 6kVdc的耐壓測試電壓，以及6kVdc的絕緣阻抗測試電壓、交流接地阻抗以及泄漏電流測試。快速放電裝置功能可在測試完成后50ms內(nèi)放電完成，避免殘留電壓造成人員意外觸電。ESA系列跟7006矩陣掃描儀可以組成多點測試并同時解決復(fù)雜的配線問題，提升測試效率增加產(chǎn)能。EGB-323交直流接地阻抗測試器，最高可輸出40A，一機(jī)整合GB/T 61851和GB/T 20234所要求的交流與直流測試。在搭配上EAL系列可程序交流電源提供可靠的電源模擬各種測試情境的要求。華儀電子高質(zhì)量和高精準(zhǔn)度的測試解決方案，符合電動車產(chǎn)業(yè)對安全性的高要求。
圖六：華儀安規(guī)測試儀器與交流電源完整充電樁測試系統(tǒng)
華儀電子持續(xù)與電動車相關(guān)產(chǎn)業(yè)一起為電氣安全嚴(yán)格把關(guān)，再加上80年的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗與不斷的提升測試儀器的質(zhì)量和精準(zhǔn)度，成為各大實驗室與領(lǐng)導(dǎo)品牌的首選。
