剩余電流是在指在低壓配電線路中各相（含中性線）電流矢量和不為零的電流。GBT 18487.1-2015 對(duì)剩余電流保護(hù)器做了如下術(shù)語定義，剩余電流保護(hù)器，英文為residual current device，縮寫為RCD，它是指在正常運(yùn)行條件下能接通、承載和分?jǐn)嚯娏?，以及在?guī)定條件下當(dāng)剩余電流達(dá)到規(guī)定值時(shí)能使觸頭斷開的機(jī)械開關(guān)電器或組合電器。

GBT 18487.1-2015 主要針對(duì)電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)的通用要求，其中對(duì)充電模式進(jìn)行了定義，主要有四種，充電模式1~4，其中充電模式4在整車上主要表現(xiàn)為直流充電，不在這個(gè)定義范圍之內(nèi)，而充電模式1~充電模式3為交流充電，對(duì)剩余電流保護(hù)作出如下的要求，可以看出，出于安全的考慮，交流充電模式對(duì)剩余電流均有要求。

另外，除了對(duì)要求配備剩余電流保護(hù)裝置外，在標(biāo)準(zhǔn)中還對(duì)剩余電流保護(hù)裝置的型式進(jìn)行了規(guī)定，即宜采用A型或B型，或滿足符合A型剩余電流保護(hù)功能的相關(guān)裝置。

不同的剩余電流保護(hù)器的型式可以應(yīng)對(duì)不同的保護(hù)場景，應(yīng)該在需要保護(hù)的場景下選擇合適的剩余電流保護(hù)型式。

按照剩余電流含有直流分量的動(dòng)作特征標(biāo)準(zhǔn)分類，剩余電流保護(hù)器主要分為AC型剩余電流保護(hù)器、A型剩余電流保護(hù)器、F型剩余電流保護(hù)器、B型剩余電流保護(hù)器。其各自的功能分別如下：

AC型剩余電流保護(hù)器：正弦交流剩余電流。

A型剩余電流保護(hù)器：AC型功能、脈動(dòng)直流剩余電流、脈動(dòng)直流剩余電流疊加6mA的平滑直流電流。

F型剩余電流保護(hù)器：A型、由相線和中性線或者相線和接地的中間導(dǎo)體供電的電路產(chǎn)生的復(fù)合剩余電流、脈動(dòng)直流剩余電流疊加10mA的平滑直流電流。

B型剩余電流保護(hù)器：F型、1000Hz及以下的正弦交流剩余電流、交流剩余電流疊加0.4倍額定剩余動(dòng)作電流或10mA的平滑直流電流（取較大值）、脈動(dòng)直流剩余電流疊加0.4倍額定剩余動(dòng)作電流或10mA平滑直流電流（取較大值）、整流線路產(chǎn)生的直流剩余電流、平滑直流剩余電流。

電動(dòng)汽車車載充電機(jī)基本架構(gòu)一般包括輸入部分的EMI濾波，整流和PFC，功率轉(zhuǎn)換電路，輸出部分的EMI濾波器等，如下圖紅框所示為一種帶有隔離變壓器的兩級(jí)功率因素校正電路，其中，Lg1，lg2及輔助電容組成輸入EMI濾波器，L1，C1，D1，C3，Q5構(gòu)成升壓型前級(jí)PFC電路，Q1，Q2，Q3，Q4，T1，D2，D3，D4，D5組成后級(jí)的功率轉(zhuǎn)換電路，Lg3，lg4及輔助電容組成輸出EMI濾波器，以減小紋波數(shù)值。

車輛在使用的過程中，難免會(huì)有顛簸振動(dòng)、器件老化等問題，可能會(huì)使得車載充電機(jī)內(nèi)的絕緣出現(xiàn)問題，使對(duì)于車載充電機(jī)在交流充電過程中的不同位置的失效模式分析可得如下故障模式：

（1）市網(wǎng)輸入交流側(cè)接地故障，此時(shí)故障電流為工頻交流電流；

（2）整流部分出現(xiàn)接地故障，此時(shí)故障電流為脈動(dòng)直流電流；

（3）DC/DC兩側(cè)接地故障，此時(shí)故障電流為平滑直流電流；

（4）隔離變壓器接地故障，此時(shí)故障電流為非工頻交流電流。

由A型剩余電流保護(hù)器保護(hù)的功能可知，其可保護(hù)AC型功能、脈動(dòng)直流剩余電流、脈動(dòng)直流剩余電流疊加小于6mA的平滑直流電流，而車載充電機(jī)發(fā)生DC故障電流≥6mA時(shí)，A型剩余電流保護(hù)器可能會(huì)出現(xiàn)遲滯或不會(huì)動(dòng)作的現(xiàn)象，導(dǎo)致無法正常工作，此時(shí)剩余電流保護(hù)器將失去保護(hù)功能。

由于我國主要采用TN的供電系統(tǒng)，對(duì)于產(chǎn)生的直流漏電會(huì)通過車身或PE線反饋到交流側(cè)構(gòu)成回路，這種意外的直流電對(duì)電網(wǎng)也會(huì)產(chǎn)生很不利的影響，所以必須斷開，另一方面，由于TN系統(tǒng)的存在，這種故障不會(huì)在車身形成較大電壓，對(duì)人體危害較小，然而如果連接系統(tǒng)地線缺失或者PE線斷開，那么這部分電壓就會(huì)傷害到人體，所以在充電控制系統(tǒng)必須配備對(duì)PE斷線的檢測，若PE故障，則不允許充電。

國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中，除了上述的GBT18487.1-2015中要求剩余電流保護(hù)器宜采用A型或B型外，對(duì)模式2的充電槍標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定當(dāng)采用模式2的充電槍進(jìn)行充電時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)模式2纜上控制盒（IC-CPD）中對(duì)剩余電流的要求至少是A型。

我們再來看看歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，IEC61851要求并未強(qiáng)制要求B型，但對(duì)于選用了A型剩余電流保護(hù)器的EVSE來說，另要附加能確保切斷直流含量超過6mA以上的故障電路，兩者必選其一。

結(jié)合對(duì)上面剩余電流保護(hù)器的選用分析可知，如果要滿足上述故障的保護(hù)，從安全角度來說，需選用B型的剩余電流保護(hù)器，而在國內(nèi)的實(shí)際情況時(shí)，由于適用于模式2充電槍的B型剩余電流傳感器比較少，主要依賴于進(jìn)口，這也會(huì)導(dǎo)致其成本大幅上升，考慮法規(guī)并非強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，只規(guī)定最基本的要求，而更安全更好的技術(shù)來區(qū)分領(lǐng)軍供應(yīng)商與一般的供應(yīng)商，從這一方面來說，標(biāo)準(zhǔn)這么定義也有一定的道理。

參考文獻(xiàn)：

1、正確選用剩余電流保護(hù)器(RCD) ——談直流分量對(duì)RCD的影響及對(duì)策

2、電動(dòng)車用鋰電池車載充電機(jī)的研制

3、剩余電流保護(hù)器產(chǎn)品選用分析

4、電動(dòng)汽車充電樁中剩余電流保護(hù)器的選用分析

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