安科瑞直流系统绝缘监测方案，为充电桩安全续航

安科瑞 刘芳 18860995107

《电动汽车传导充电系统》中要求：在充电机端和车辆端均设置IMD电路，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，由电动汽车负责整个系统的绝缘检查。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>500Ω/V视为安全；100 Ω/V < R ≤500Ω/V时，宜进行绝缘异常报警，但仍可正常充电； R≤100Ω/V视为绝缘故障，应停止充电。

《电动汽车非车载传导式充电机技术条件》中要求：充电机应具备对直流输出回路进行绝缘检测的功能，并且充电机的绝缘检测功能应与车辆绝缘检测功能相配合。充电电机的绝缘监测功能应符合GB/T 18487.1-2015中的规定。充电机在进行绝缘检测前应该检测直流输出接触器（K1、K2)的外侧电压，当电压超过±10V时应停止绝缘监测流程并发出告警信号。

1. 直流充电桩绝缘监测的意义

随着全球能源危机、用能增加以及新能源技术的发展，新能源发电越来越广，并逐步形成新型能源与电力市场 。直流系统作为新能源应用的重要环节，其应用也越来越广泛。

1.1规避人身安全风险

直流充电桩承载着高电压直流电，绝缘性能一旦受损，漏电风险急剧攀升，易引发触电事故，对充电人员和运维人员的生命安全构成严重威胁。绝缘监测能够实时捕捉绝缘隐患，在事故发生前及时采取断电等有效措施，切实避免人员触电，全力守护生命安全。

1.2保障设备稳定运行

绝缘故障往往会引发电气短路和过热现象，这不仅会导致充电桩设备损坏，严重时甚至可能引发火灾，造成不可挽回的财产损失。通过绝缘监测，能够及时发现并解决绝缘问题，有效降低设备损坏风险，保障充电桩及周边财产安全。

1.3确保充电服务质量

在充电过程中，绝缘故障是导致充电桩停机或充电中断的常见原因，这给用户带来不便，严重影响用户体验。绝缘监测能够提前发现并解决潜在问题，显著减少此类故障的发生频率，确保充电过程的连续性和稳定性，提升用户对电动汽车及充电设施的信心，有力推动电动汽车的普及。

降低运营成本

借助绝缘监测，运营方可实现预防性维护。依据监测数据，提前规划维修保养工作，避免故障发生后的紧急抢修，从而减少设备维修成本和因停机造成的经济损失。同时，良好的绝缘状态有助于延长设备使用寿命，提高设备利用率，从长期来看，可有效降低运营成本。

2. 直流绝缘监测解决方案

该示例为一个双枪120kW直流充电桩。绝缘监测仪由控制器测量电压、电阻和电流。充电桩使用时，单独使用A枪或B枪时，控制器控制对应IMD1或者IMD2绝缘监测仪先进行绝缘监测；双枪同时使用时，控制器控制IMD1绝缘监测仪先进行绝缘监测。

3. 直流绝缘监测产品

 AIM-D系列直流绝缘监测仪专为直流系统设计，用于不接地的直流系统接地故障检测。当直流系统出现接地故障时，能发出绝缘故障报警信号。

产品可以应用在发电厂家、变电站的直流屏、电动汽车充电装置、UPS供电系统、储能系统及其它直流电网等直流系统。

3.1绝缘监测主要功能作用

实时监测：能够实时不间断地对充电桩的绝缘状态进行监测，及时发现绝缘性能的变化和潜在的绝缘故障，为安全充电提供保障。

故障预警：当检测到绝缘电阻值接近或低于设定的安全阈值时，绝缘监测装置会发出预警信号，提醒工作人员及时进行检查和维护，避免故障进一步发展导致安全事故。

保护动作：在绝缘故障严重时，绝缘监测装置能够迅速触发保护机制，切断充电桩的电源，防止漏电电流对人员和设备造成伤害，确保充电过程的安全可靠。

数据记录与分析：可以记录绝缘监测的历史数据，包括绝缘电阻值、故障发生时间、报警信息等。通过对这些数据的分析，运维人员可以了解充电桩绝缘性能的变化趋势，制定合理的维护计划，提高充电桩的运维管理水平。

3.2 CA系列充电桩用绝缘监测仪

3.2.1 AIM-D200-CAI

AIM-D200-CAI（适用于DC100V~1000V直流桩）

功能特点：

监测单路直流正负极对地电阻，低于设定值报警。

测量正负之间，正负极极对地电压。

LED运行和故障指示。

1路直流电流监测功能。

RS485通讯，Modbus-RTU协议。     

4模导轨安装，插拔端子。

支持周期监测和通讯触发监测

3.2.2 AIM-D100-CAD

AIM-D100-CAD（适用DC100V~1000V双枪直流桩）

功能特点：

监测双路直流正负极对地电阻，低于设定值报警。

测量正负之间，正负极极对地电压。

LED指示，运行、通讯、预警、报警、反接指示。

双路独立监测和报警。

通过拨码设置参数。

RS485通讯，Modbus-RTU协议。

支持周期监测和通讯触发监测