1. 充電樁的接地保護
電動車充電站分為兩種：交流充電樁以及直流充電樁。交流充電樁提供 220V 交流電，車載充電器將其轉換為高壓直流電，為動力電池充電。直流充電樁提供380V三相交流電源，無需透過車用充電器，即可透過快充介面直接為電池充電。國家標準GB/T20234.1明確規定了車輛介面和電源介面的要求。交流電電動汽車充電器使用國家標準的七針接口，直流充電器採用國家標準的九針接口。位於車輛側的兩個充電介面的PE接腳均為接地端子（見圖1）。接地線PE的作用是透過交流電將電動車車身可靠地接地。電動車充電站根據國家標準GB/T 18487.1，電源設備的接地線PE必須連接到電動車車身接地（圖1中的PE接腳），電動車的充電模式才能正常運作。
圖 1. 車輛側充電介面的 PE 接腳
採用交流電充電方式電動車充電站使用雙向插頭車輛連接器連接到電動汽車的充電端口例如，對此充電系統的控制電路進行分析，其電路圖如圖2所示。
當電源設備設定為充電時，如果設備沒有故障，檢測點 1 的電壓應為 12V。
當操作員握住充電槍並按下機械鎖時，S3 關閉，但車輛介面未完全連接，偵測點 1 的電壓為 9V。
當充能槍當與車輛充電口完全連接後，S2閉合。此時，檢測點1的電壓迅速下降。電源設備透過CC連接確認訊號，並偵測充電線可承受的電流，將開關S1從12V端切換到PWM端。
當偵測點 1 的電壓降至 6V 時，電源設備的開關 K1 和 K2 接近輸出電流，進而接通電源電路。電動車與電源設備建立電氣連接後，車輛控制裝置透過判斷偵測點 2 個 PWM 訊號的佔空比來決定電源設備的最大供電能力。例如，對於 16A 的充電樁，佔空比為 73.4%，因此 CP 端的電壓在 6V 和 -12V 之間波動，而 CC 端的電壓…端電壓從 4.9V（連接狀態）降至 1.4V（充電狀態）。
一旦車輛控制單元確定充電連接已完全連接（即 S3 和 S2 閉合），並完成車用充電器最大允許輸入電流的設定（S1 切換到 PWM 端子，K1 和 K2 閉合），車用充電器便開始為電動車充電。
在此過程中，如果PE接地線斷開，檢測點將沒有電壓變化，供電電路無法導通，電動車與供電設備之間也無法建立電氣連接。此時，車載充電器將處於斷電狀態。
2. 充電系統接地斷開測試
如果接地交流充電樁的充電系統電源設備故障時，會造成漏電，可能導致觸電和人身傷害。因此，對充電樁進行測試和檢查至關重要。根據GB/T20324、GB/T 18487和NB/T 33008等標準，交流充電樁測試主要包括一般檢查、帶載電路切換測試和連接異常測試。以北汽EV200為例，透過測試車用充電器的輸入輸出電流變化，觀察異常PE接地對充電系統充電狀態的影響。
在圖 3 所示的系統中，車載充電器左側的 CC 和 CP 端子是充電控制訊號線；PE 是接地線；L 和 N 是 220V 交流輸入端子。
車用充電器示意圖右側的端子是低壓通訊端子。它們的主要功能是將車載充電器訊號回饋至VCU連接確認線，啟動充電喚醒訊號線以喚醒儀錶板顯示連線狀態，並使充電器喚醒VCU和BMS。 VCU隨後喚醒儀錶板開始顯示充電狀態。動力電池內部的正負極主繼電器由BMS依照VCU的指令閉合，完成動力電池的充電過程。圖3中車用充電器底部的端子連接到高壓控制盒，是高壓直流輸出端子。
在PE接地故障測試中，使用兩個電流鉗同時測量輸入和輸出電流。使用自製的交流電源設定PE開路故障。當PE線路正常接地時，接地開關處於接通狀態。將電流鉗連接到L（或N）線時，測得車用充電器的交流輸入電流約為16A。將另一個電流鉗連接到車用充電器的直流輸出端時，測得電流約為9A。
當PE接地線斷開且接地開關關閉時，車載充電器的交流輸入電流和直流輸出電流均為0A。重新進行開路測試後，兩個電流立即恢復為0A。 PE端子的開路測試表明，當PE接地線斷開時，車載充電器的輸入和輸出端子均無電流，這意味著車載充電器未工作，因此不會向高壓控制箱輸出高壓電，從而阻止了動力電池的充電。
交流充電樁的接地保護至關重要。如果沒有接地保護，充電站可能造成觸電危險。由於充電電路具有自斷電保護功能，因此電動車與電源設備之間無法建立連接，車載充電器將無法運作。
——完——
發佈時間：2025年12月2日
