浅析充电桩的失效模式

随着新能源汽车市场的快速增长，对充电桩的需求也在持续增加。政府出台了一系列政策和措施，推动新能源汽车产业的发展和充电基础设施的检测，也为充电桩市场的发展提供了有力支持。

截至2024年7月底，全国充电基础设施总量已达到1060.4万台，同比增长53.1%，其中所包含的公用充电桩和私人充电桩的数量都在快速增长。预计到2025年，新能源汽车保有量将大幅增加，充电桩保有量也将随之增长。

充电桩作为新能源汽车的重要配套设施，其安全性会直接关系到用户的生命财产安全。为了提高充电桩的安全性，新国标在安全性方面作出了详细规定，如增加电子锁、绝缘检测、漏电流检测、充电接口温度监控和泄放电路等功能，以有效避免发生人员触电、设备燃烧等事故。

各个标准的实施会有助于推动充电桩行业的标准化、规模化发展。通过制定统一的标准，可以规范充电桩的生产、安装和使用，提高充电桩的兼容性和通用性，降低使用成本和生产成本。当然，标准实施也将会促进充电桩行业的技术创新和产业升级，为未来电动汽车市场的爆发式增长奠定基础。如下表所示是整理后的在中国和欧洲的充电桩相关准入标准。

表 1充电桩市场准入标准

随着新能源汽车充电桩的增长，越来越多新颖独特的设计也随之出现，但也会带来各种失效模式，其中包括供电及电源故障、连接问题、充电桩内部故障、环境因素及保护机制触发、车辆及电池问题以及其他因素等。为了确保充电桩的正常运行和用户的充电体验，需要定期对充电桩进行检查和维护，及时发现并排除潜在故障。

共模干扰指的是干扰电压在信号线及其回线（一般称为信号地线）上的幅度相同，这里的电压以附近任何一个物体（大地、金属机箱、参考地线板等）为参考电位，干扰电流回路则是在导线与参考物体构成的回路中流动。

图 1共模干扰简易示、意图

这次分析的是在设计端从而导致的概率性RCD误报问题；在设计充电桩PCBA时，客户由于整桩的体积以及成本的限制，两个及以上的继电器共用一个续流二极管，而多个继电器的冲击会相互叠加，从而造成更大的干扰；继电器是感性器件，继电器在上电和断电的时候，都会产生瞬间的干扰，继电器的吸收回路过长，续流二极管距离过远，形成天线效果使继电器的叠加冲击辐射到整个PCBA上，引起PCBA上的信号线、电源、地的电压全都出现不同程度的干扰，最后整桩的表现是RCD概率性误报。