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IEC 62752-2016 电动道路车辆模式 2 充电用电缆内置控制与保护装置（IC-CPD）
本标准规定了用于电动车辆模式 2 充电的电缆内置控制与保护装置（IC-CPD）的技术要求。这些器件将剩余电流保护、过电流保护和控制/导引功能整合在一个便携式组件中，集成在标准插座和车辆连接器之间的充电电缆上。
1. IC-CPD 分类与功能架构
IEC 62752-2016 将 IC-CPD 定义为模式 2 电动汽车充电的基本安全组件。模式 2 充电时，电动汽车通过包含控制和保护装置的电缆组件连接到标准家用或工业插座。标准按供电配置（单相 LNSE/LNE、两相 LLSE/LLE 或三相 LLLNSE/LLLNE）、结构（功能盒与插头分离、与插头一体或模块化）和保护导体处理（开关或非开关 PE）对 IC-CPD 进行分类。
IC-CPD 将多个关键功能集成在一个设备中：
| 功能 | 说明 | 标准条款 |
|---|---|---|
| 剩余电流保护（RCD） | 检测和分断正弦交流剩余电流、脉动直流剩余电流以及高达 6 mA 的平滑直流剩余电流 | 第 5.2.8 条 |
| 过电流保护 | 反时限过电流脱扣特性，额定电流通常为 8 A、10 A、13 A 或 16 A | 第 5.2.2 条 |
| 控制导引功能 | 按照 IEC 61851-1 与电动汽车通信，包括接近检测、通风要求和充电电流设定 | 第 3.3.7 条 |
| 短路保护 | 在额定限制短路电流（Inc）下具有接通和分断能力，与上游 SCPD 协调配合 | 第 5.3.10 条 |
| PE 导体开路检测 | 可选的上级保护导体连续性验证，确认后方可启用充电 | 第 4.5.2 条 |
一个重要区别：A 型 IC-CPD 可检测交流剩余电流和脉动直流剩余电流。对于模式 2 充电，IC-CPD 还必须处理车载充电器整流级可能产生的平滑直流剩余电流，需要 F 型或 B 型 RCD 特性或按照 IEC 62955 增加额外的直流检测功能。
2. 电气性能要求与试验条件
标准对各种运行条件下的 IC-CPD 规定了严格的性能要求。额定工作电压覆盖了最常见的全球供电电压：100 V（50/60 Hz）、120 V（50/60 Hz）、200 V（50/60 Hz）、230 V（50/60 Hz）和 277 V（50/60 Hz），每个电压等级都有特定的测试参数。
分断时间限值针对剩余电流动作做了规定。对于 IΔn 的正弦交流剩余电流，IC-CPD 必须在 300 ms 内脱扣。对于脉动直流剩余电流，在 1.4 × IΔn 下的最大分断时间为 300 ms。对于平滑直流剩余电流，设定 6 mA DC 的独立检测阈值，最大响应时间为 10 秒。
标准规定了 5.3.4 不动作过电流要求：IC-CPD 不得在 1.13 × In 的持续过电流下脱扣，并且必须在 1.45 × In 下 2 小时内脱扣，与传统过电流保护特性一致。
| 测试参数 | 单相（230 V） | 两相（LLSE） | 三相（LLLNSE） |
|---|---|---|---|
| 额定电流（In） | 8/10/13/16 A | 16 A | 16/32 A |
| 额定剩余电流（IΔn） | 30 mA | 30 mA | 30 mA |
| 限制短路电流（Inc） | 6 kA | 6 kA | 10 kA |
| 额定接通/分断（Im） | 10 × In | 10 × In | 10 × In |
| 额定剩余接通/分断（IΔm） | 250 A | 250 A | 250 A |
| 冲击耐受电压 | 4 kV（1.2/50 μs） | 4 kV | 6 kV |
工程洞察：IC-CPD 必须与上级过电流保护装置（SCPD）在短路条件下协调配合。IC-CPD 的允通能量（I²t）必须低于电缆组件的耐受能力。对于典型 2.5 mm² PVC 绝缘充电电缆，最大允许 I²t 约为 60,000 A²s。设计人员应在整个温度范围（−25 °C 至 +40 °C）内验证此配合。
3. 机械设计与环境耐久性
IC-CPD 必须承受便携式 EV 充电的严苛环境，包括电缆弯曲、冲击、温度极端和湿气侵入。标准规定了一套全面的机械测试：
电缆弯曲和拉出测试使 IC-CPD 在指定的弯曲角度下承受 10,000 次弯曲循环，以验证连接的可靠性。应力消除装置必须承受 200 N 的拉力而不发生位移。对于插头连接器，至少需要 100 次插入/拔出循环而不降低保护导体的连续性。
热测试验证在额定负载条件下可接触部件的温升不超过环境温度以上 60 K，而内部组件不得超过其额定温度限值。IC-CPD 必须在 −25 °C 至 +40 °C 的环境温度范围内可靠运行，与室外安装要求一致。
对于外壳防护，用于室外的 IC-CPD 必须达到最低 IP44（防护 >1 mm 固体异物和溅水）。壁挂式设备必须达到 IP54。标准还要求 IC-CPD 耐紫外线照射和常见汽车液体，包括汽油、柴油和蓄电池酸液。
一个经常被忽视的要求：即使上游插座未连接保护接地导体（TN/TT 系统）或 PE 导体中断，IC-CPD 也必须继续提供剩余电流保护。对于具有 PE 连续性验证功能的 IC-CPD（B 型 PE 监视），如果 PE 路径电阻超过 100 Ω，设备必须在 10 秒内阻止充电。这是老式安装中便携式充电的关键安全功能。
4. 常见问题
问：IC-CPD 与标准 RCD 有何区别？
答：IC-CPD 将 RCD、过电流保护和电动汽车控制导引功能集成在一个便携式设备中。与固定式 RCD 不同，IC-CPD 专为便携使用设计，能承受电缆弯曲，提供 EV 专用通信（接近导引、控制导引，按 IEC 61851-1），并包含针对带有整流级的现代电动汽车车载充电器的直流剩余电流检测功能。
问：IC-CPD 是否可以修理或更换零件？
答：根据第 8.3.2 条，IC-CPD 通常为不可拆线和不可维修设备。电缆入口必须密封以防止篡改。IC-CPD 或其电缆组件如有任何损坏，需要整体更换。这确保原有的型式试验验证仍然有效。
问：IC-CPD 中的控制导引功能如何工作？
答：IC-CPD 按照 IEC 61851-1 在控制导引（CP）引脚上产生 ±12 V PWM 信号。占空比编码最大可用充电电流（例如，50% 占空比 = 32 A）。车辆通过电阻网络调制电压水平进行响应，指示连接状态（A/B/C）和通风要求。
问：IC-CPD 的标识要求有哪些？
答：第 6.1 条要求永久性标识包括额定电压/电流、IΔn、Inc、制造商识别码、日期代码、型号和 IC-CPD 符号。附加标识必须指明预期的 EV 充电应用、温度范围和认证标志。所有标识在按第 6.1 条进行耐磨测试后仍应清晰可读。
