電動汽車充電是電動汽車使用過程中必不可少的環節，充電快慢影響着電動汽車用戶出行的規律。根據電動車電池組的技術特性和使用性質，存在着不同的充電設施，不同的充電模式，不同的充電方法。電動汽車充電主要有三種方法：一是公共的交、直流充電樁；二是私用的交流充電樁；三是便攜式充電器。
現階段使用公共充電樁充電，車主需要面對尋找充電樁麻煩、找到充電樁卻無法充電等問題；而在小區裏物業對私用充電樁的安裝等方面要求很苛刻，常常會把很多人擋在門外，顯然充電困難問題無疑還是最大的用車問題。然而，便攜式充電器在現階段讓該問題從一定程度上得到緩解，只要能找到符合要求的家用插座的地方就可以用它給電動汽車充電。滿足這種需求的便攜式充電器就是電動汽車模式2的充電裝置——纜上控制與保護裝置。
1 電動汽車充電模式分類 電動汽車充電設備或設備組件，以充電爲目的提供專用功能將電能補充給電動汽車的充電模式，分爲以下4種：(1) 充電模式1：將電動汽車連接到交流電網時，所使用的單相簡易充電裝置，如圖1所示。它不具有任何保護功能，已禁止使用模式1對電動汽車進行直接充電。
(2) 充電模式2：將電動汽車連接到交流電網時，所使用的單相專用充電裝置，如圖2所示，該裝置同時具備了控制導引、剩餘電流保護、過流保護和開關功能。
圖2 纜上控制與保護裝置（IC-CPD）
(3) 充電模式3：將電動汽車連接到交流電網時，所使用的專用供電設備，如圖3所示，它在設備上安裝了控制導引裝置，並具備剩餘電流保護功能。
圖3 壁掛式交流充電樁
(4) 充電模式4：將電動汽車連接到交流或直流電網時，所使用的帶控制導引功能的直流專用供電設備，如圖4所示。
圖4 雙槍一體式直流充電樁
2 纜上控制與保護裝置（IC-CPD）纜上控制與保護裝置（IC-CPD）定義爲：在充電模式2下爲電動車輛供電的一組部件或元件，包括了功能盒、電纜、供電插頭和車輛連接器，並且能夠執行控制功能和安全功能，如圖5所示。
圖5 IC-CPD 的各個部分和功能
IC-CPD 一般包括以下部件或元件 ：與固定插座連接的供電插頭；包含控制和保護特性的功能盒；插頭和功能盒之間的電纜；功能盒與車輛連接器之間的電纜；連接電動汽車的車輛連接器。其中，和均爲可選部件，其他3 個全部都是必須部件。
獨立的功能盒應包含三個主要功能模塊：剩餘電流保護功能模塊 在基本保護和/或故障保護失效時，確保至少提供有In≤30mA的A 型RCD；控制導引功能模塊滿足GB/T18487.1-2015附錄A 電動汽車模式2 的控制導引功能要求；開關功能模塊 能可靠接通或分斷一個或幾個電氣迴路電流。
2.1 IC-CPD 按結構分類，可分爲：功能盒獨立於插頭和連接器的IC-CPD；功能盒與插頭爲一體的IC-CPD；模塊化的IC-CPD。其中，和兩類IC-CPD 的功能盒都包含了剩餘電流保護模塊、控制導引模塊和開關模塊。而模塊化的IC-CPD分兩種：剩餘電流保護及開關電器與插頭集成一體，控制導引控制器內置於獨立的功能盒並介於插頭和車輛連接器之間；剩餘電流保護及開關電器與插頭集成一體，控制導引控制器與車輛連接器集成一體。
2.2 IC-CPD 的使用條件IC-CPD 適用在單相交流電路電壓不超過250V，最大充電電流不超過16A 的環境下使用，額定頻率優選值爲50Hz、60Hz或50/60Hz。
3 IC-CPD 的現狀及發展概況 儘管充電模式2 的IC-CPD屬於一種慢充的充電方式，充電時間較長，但其對充電基礎設施的要求並不高，且建設成本低；還可以充分利用電力低谷時段進行充電，降低充電成本；更爲重要的優點是可對電池深度充電，提升電池充放電效率，延長電池壽命。 目前，IC-CPD大多是電動汽車購買時隨車配送的充電裝置。在專業標準NB/T 42077-2016發佈實施之前，市場上的IC-CPD基本是按車企的要求並參考相關的標準進行部分項目的試驗，或者只是簡單的進行出廠檢驗便流向市場，而完全沒有從全方面的安全性考慮，進行完整的檢測。這樣，IC-CPD在使用過程中，很可能就會引發人身傷害、火災等事故，存在很大的安全隱患。因此，對IC-CPD產品按專業標準開展嚴格的檢測刻不容緩。 2017年7 月，剛閉幕的二十國集團（G20）漢堡峯會的最大焦點——宣佈了將全面禁售燃油車的國家和時間：法國2040年起；德國2030年起；挪威電動汽車已佔24%，2025 年起；荷蘭2025年起。同時，發改委宣佈：禁止覈准新建燃油汽車項目，並嚴格控制現有燃油汽車產能；可見，國內外政府對以電動汽車爲主的新能源汽車的重視程度越來越高。有關數據顯示及預測，2016年我國新能源汽車保有量109 萬輛；而2017 年-2020 年，我國新能源汽車將進入穩定增長階段，複合增速在40%左右，進而實現2020年當年產量200 萬輛，2020 年全國新能源汽車保有量500 萬輛。 假設電動汽車生產企業長期保持着一臺車配送一個IC-CPD的福利，那麼，在未來相當長的一段時間內，對IC-CPD充電裝置產品的檢測認證需求量必然也會越來越大。
4 IC-CPD 中電流傳感器的選擇由於IC-CPD 適用在單相交流電路電壓不超過250V，最大充電電流不超過16A 的環境下使用，額定頻率優選值爲50Hz、60Hz或50/60Hz。需要使用工作電壓大於250V，額定電流大於1.5倍充電電流的汽車級的電流傳感器來檢測電路中的電流，由於充電模式2整體結構較小，就需要結構更加緊湊的霍爾電流傳感器來實現這個功能。目前美國Allegro公司有多款汽車級霍爾電流傳感器可以滿足要求，推薦使用如下兩個系列產品：
ACS724汽車級電氣隔離電流傳感器 IC 採用共模場抑制技術和小型 SOIC8 封裝
ACS724 電流傳感器 IC 是工業、汽車業、商業和通信系統交直流傳感的精確經濟的解決方案。小型封裝非常適合空間狹小的應用，由於減少了電路板的面積，還降低了成本。典型應用領域包括電動機控制、載荷檢測和管理、開關式電源和過電流故障保護。
ACS724 採用扁平表面的小封裝安裝座 SOIC8。引腳架採用 100％ 霧錫電鍍，可與標準無鉛（Pb）印刷電路板裝配流程兼容。憑藉專有放大器和過濾器設計技術，該器件具有業界領先的噪聲性能，並且帶寬也顯著改善。高帶寬 120kHz 模擬輸出縮短了控制應用中的響應時間。
ACS724MA：採用增強隔離SOICW-16 封裝的高精度、霍爾效應電流傳感器 IC
ACS724MA 電流傳感器IC 是汽車、工業、商業和通信系統交直流傳感的精確經濟的解決方案。小型表面貼裝SOICW-16MA 封裝非常適合空間受限的應用，同時提供增強型隔離。常見應用包括車載充電器(OBC)、直流/直流轉換器、電機控制、負載檢測和管理、開關模式電源和過流故障保護。
車用型 ACS724LMA 提供“L”溫度範圍（-40至 150°C），而工業型ACS724KMA 則提供“K”溫度範圍（-40至 125°C）。
· ACS724MA 採用扁平表面安裝 SOICW-16 封裝。引腳框採用 100% 霧錫電鍍，可與標準無鉛印刷電路板裝配流程兼容。該器件內部無鉛。器件在出廠裝運前已完全校準。符合AEC-Q100 標準的車用器件（僅“L"溫度型）。憑藉專有放大器和過濾器設計技術， 該器件具有業界領先的噪聲性能，並且 帶寬也顯著改善。小尺寸SOICW-16 封裝適合空間有限 的應用，4.5至 5.5 V 單電源工作，工廠校準靈敏度和靜態輸出電壓用於改進精確度。
結束語 充電困難問題無疑還是現階段電動汽車使用過程中的最大問題，而IC-CPD在現階段能讓該問題從一定程度上得到緩解。本文從充電模式分類的介紹出發，引入模式2 的充電裝置IC-CPD，並展開了包括IC-CPD的分類、標準及認證規則等方面的詳細介紹，最後提供了目前市場上的IC-CPD現狀及電流傳感器的選型。
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