论RCMU在充电枪(IC-CPD)中检测直流漏电的重要性

1.背景

随着新能源的政策推广及环保意识的增强，全球汽车市场都在慢慢的由燃油车转换至混动车及电动车。2016年我国新能源汽车销量在50.7万辆左右，月均超过4万辆，有专业人士预测，2017年我国新能源汽车保底销售70万辆，可以冲击80万辆。其中纯电动车将是主力。

2.什么是IC-CPD(Mode2)

IC-CPD(In-Cable Control and Protection Device)即线上控制和保护电器。在电动车充电模式中，一般分为四种。其中的Mode2为最方便的充电方式，即直接从家里的插座上取电，充电时间上会比其他模式稍长。基于它的便携性，每辆电动车都会选择至少配备一台。IC-CPD本身对电流不进行处理，充电交给汽车上的OBC完成。它的意义在于对电流进行实时监控以及异常报警动作。

在充电或启动过程中要求IC-CPD完成自检查功能，自动初始化自测试，检查自身的所有功能包括剩余电流是否正常，若有异常(如短路或触头粘连)应不能启动充电。漏电流检测是作为IC-CPD的一项重点检测内容。

3.漏电流检测在IC-CPD上的需求

(1)漏电流的危害性及类型

【1】漏电的危害和时间息息相关，在有防止触电保护装置的情况下，人体允许通过的电流一般可按30mA考虑，10mA则是作为人体的安全电流。

【2】漏电对设备电网的损害

①在带隔离变压器的系统中，如果直流分量超过一定值，就会造成隔离变压器饱和，导致系统过流保护，甚至损坏功率器件。

②在不带隔离变压器的系统中直流分量将直接对负载供电。对于非线性负载，直流分量会造成电流的严重不对称，损坏负载。

③直流分量不仅给电源系统本身和用电设备带来不良影响，还会对并网电流的谐波产生放大效应，从而产生电能质量问题。增加电网电缆的腐蚀;导致较高的瞬时电流峰值，可能烧毁熔断器，引起断电。国际上目前对直流分量上限规定基本一致，中国、美国、英国等的相关并网标准规定直流分量不允许超过每相电流额定值的0.5%或5mA。

(2)漏电类型TypeAC*TypeA*TypeB的区别(IEC,UL,GB)

【1】TypeAC指普通的正弦交流电，用普通互感器检测不适用于EV charging及绝大多数漏电检测要求

【2】TypeA指在A型的基础上还有跃动直流，一般用零序互感器检测。现在国内EV charging正在使用，检测的保护阈值在10mA~30mA不等(IC-CPD中的互感器磁芯一般选择坡莫合金)

原理与AC型一样，与AC型的区别在于对磁材进行了改动。提高了对脉动直流的灵敏度。AC型互感器检测的是一个完整的正玄波，该正弦波所产生磁滞是一个完整的环，磁通量Δ较大。而跃动的直流电相较于前者只有半个周期，其对应的磁滞环甚至不到一半，产生的磁通量远小于Δ。A型和AC型都是基于磁通量的变化来检测电流，所以如果电流是平滑的，互感器将无法检测。

【3】TypeB指的是在A型漏电的基础上还有平滑直流和断续直流，用磁通门传感器检测。

它是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场。