满足CCS和CHAdeMO充电标准的充电桩用直流绝缘监测仪

安科瑞 崔庭宇

技术交流：1八八 60久久 51零5

直流充电桩作为电动汽车高压直流供电核心设备，其输出电压通常覆盖500V~1500V（甚至更高），且长期暴露于户外复杂环境（温湿度剧烈变化、粉尘、振动等），绝缘性能劣化可能直接引发漏电、电击、火灾等严重安全事故。因此，绝缘监测是直流充电桩安全运行、合规运营的核心需求。

直流充电桩的绝缘监测需结合高压特性、复杂环境及标准要求，通过不同技术方案实现 “准确检测、抗干扰、快速响应”。目前主流技术可分为基于电阻测量的电桥法、基于信号注入的检测法、基于漏电流直接测量的方法三大类。

随着直流桩功率提升（≥120kW），充电电流可达 200A~500A，电桥法易受强电磁干扰导致检测失效。信号注入法通过向高压回路注入 “与直流主回路无关的特征信号”（如高频交流信号、脉冲信号），避免主回路干扰，是大功率快充桩（180kW~480kW）的核心方案。

直流系统绝缘监测仪可以应用在50~400V的直流系统中，配合绝缘监测用耦合仪可以监测1000V。

产品可以在线监测直流不接地系统正负极对地绝缘电阻，当绝缘电阻低于设定值时，发出预警或报警信号。

直流系统绝缘监测仪采用信号注入法的监测方式，适用于CCS（Combined Charging System）充电标准和CHAdeMO充电标准。

其中，CCS广泛应用于欧美国家电动汽车的快速充电系统，CHAdeMO主要应用于日本国内电动汽车快充接口。

功能特点

■ 绝缘电阻监测功能。产品可以监测直流系统对地的绝缘电阻，可以分别监测直流系统正极对地、负极对地的绝缘电阻。

■ 电压监测功能。产品可以监测直流系统正负极之间的电压，正极对地电压，负极对地电压。

■ LED 指示功能。产品面板具有运行、通讯、故障、预警和报警 LED 指示灯，可以显示产品状态。

■ LCD 显示功能。产品采用 128*64 点阵液晶显示，可以显示参数信息。

■ 预警报警功能。产品具有两组独立可调的设定值，可以设定预警值和报警值，当绝缘电阻低于设定值时，产品发出预警和报警信号。

■ 电压报警功能。产品可以监测直流系统电压波动情况，当出现过压或欠压时，能及时发出报警信号。

■ PEKE 断线报警功能。产品可以监测 PE、KE 与接地端子的连接状态，当任意一根连接线与接地端子断开，产品发出报警信号。

■ 绝缘故障判断功能。产品接入的直流系统电压超过 50V 时，可以通过“绝缘评估”子菜单，查看正极对地电压，负极对地电压，正极对地电阻，负极对地电阻，用于评估故障位置。

■ 数字量输入功能。产品具有 1 路 DI 输入，连接外部按钮开关，短按（<2s，下同）仪表自检，长按（>2s，下同）仪表复位，持续长按（>5s，下同）仪表可以在“正在监测”和“停止监测”两种状态之间切换。

■ 数字量输出功能。产品具有 2 路 DO 输出，默认对应绝缘预警和报警，可以修改为过压、欠压、反接等故障，DO 输出可以选择常开（N/O，下同）或者常闭（N/C，下同）模式。

■ 事件记录功能。产品能够记录 50 条报警记录，包括故障类型、故障值和发生的时间，方便工作人员排查故障。

■ 远程通讯功能。产品具有 1 路 RS485 接口，采用 Modbus-RTU 协议，可以进行数据交互。

■ 自检和复位功能。产品具有自检功能，可以长按▲键、DI 输入或者远程通讯， 产品具有复位功能，可以长按 ESC 键、DI 输入或者远程通讯，复位可以设置为手动或者自动模式。

■ 停止监测功能。产品可以通过 DI 输入、远程通讯或者子菜单“停止模式”停止绝缘监测，此时，产品与大地的连接通过内部继电器断开，继电器介电强度 3kV。

■ 监测延时功能。产品可以通过子菜单“上电监测延时”设置延时时间，用于抑制监测干扰。

■ 导轨安装。产品采用标准 35mm 导轨安装。

■ 插拔端子。产品采用插拔端子接线，方便接线和安装。

应用案例

该示例为一个双枪120kW直流充电桩。智能切换单元控制充电模块，直流电表测量电流，绝缘监测仪测量绝缘电压，绝缘电阻，绝缘监测由控制器进行控制。当充电桩使用时，单独使用充电枪A或B时，控制器发出命令控制对应IMD1或者IMD2绝缘监测仪先进行绝缘监测；充电枪A和B同时使用时，控制器发出命令控制IMD1绝缘监测仪先进行绝缘监测。通过控制器与绝缘监测仪的协调工作，保障直流充电系统的安全性，稳定性和可靠性。

外形和尺寸

绝缘监测是直流充电桩安全运行、合规运营与可靠服务的 “核心防线”，其意义贯穿 “人身安全、设备保护、合规运营、运维效率” 四大维度，直接决定充电桩能否避免漏电、电击、火灾等致命风险，同时保障长期稳定的充电服务。