充電系統(tǒng)安全性能應(yīng)從設(shè)計階段考慮，安全措施設(shè)計的運用可有效防止產(chǎn)品關(guān)鍵功能失效帶來的安全風(fēng)險。

一、通用設(shè)計要求

（1）充電設(shè)備應(yīng)具有明顯的安全標(biāo)識以及應(yīng)急故障時的處理方法提醒；

（2）充電系統(tǒng)電氣元件，成套線纜的耐受電壓等級、電磁兼容均需滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的高壓直流特性等相關(guān)指標(biāo)要求；

（3）充電槍線的散熱能力滿足大電流長期工作需求，且需考慮槍線的太陽輻射，車輛碾壓，跌落，高低溫環(huán)境的適應(yīng)性；

（4）充電設(shè)備使用應(yīng)考慮環(huán)境溫度、濕度、海拔、氣壓、耐候等影響因素，設(shè)備布置環(huán)境應(yīng)具有雷電保護(hù)措施，工作環(huán)境應(yīng)考慮濕度、粉塵、煙霧等安全要求；

（5）充電及供電設(shè)備帶電導(dǎo)體護(hù)套應(yīng)采用阻燃材料。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計

充電設(shè)備產(chǎn)品應(yīng)從設(shè)備接地、輸出過載保護(hù)及緊急斷電/急停（帶載、分?jǐn)嗄芰Γ┌踩砸?，線纜抗碾壓、充電口布置、鎖止結(jié)構(gòu)、互鎖裝置功能、連接器拔插要求、防松脫、偷盜安全要求，結(jié)構(gòu)性防錯、接觸順序、機(jī)構(gòu)強(qiáng)度等安全要求，供電設(shè)備維修開關(guān)等方面，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求開展設(shè)計。

充電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計安全還應(yīng)考慮以下三個方面：

（1）防止人體接近殼內(nèi)危險部件；

（2）防止固體異物進(jìn)入殼內(nèi)設(shè)備；

（3）防止由于水進(jìn)入殼內(nèi)對設(shè)備造成有害影響。

1、防塵、防水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國標(biāo)GB/T 4208《外殼防護(hù)等級（IP 代碼）》要求，非車載充電機(jī)防護(hù)等級至少需要達(dá)到IP54，交流充電設(shè)備防護(hù)等級至少需要達(dá)到IP55，方可保證設(shè)備和人員安全。

防塵網(wǎng)安裝在充電樁的進(jìn)風(fēng)孔處，主要功能是防止空氣中的灰塵（灰塵中含有帶電顆粒）進(jìn)入設(shè)備，影響設(shè)備的可靠性。另外還有助于防止有害的昆蟲從進(jìn)風(fēng)孔進(jìn)入設(shè)備，對設(shè)備造成損壞。

2、防盜設(shè)計

防盜設(shè)計主要考慮以下五個方面：

（1）設(shè)備安裝應(yīng)堅固可靠，在不破壞設(shè)備或安裝件的條件下，不能移動設(shè)備或接觸、獲取設(shè)備中的部件（移動式充電機(jī)不包括在內(nèi)）；

（2）必須使用鑰匙或?qū)Ｓ霉ぞ唛_啟設(shè)備；

（3）充電機(jī)設(shè)計有門禁系統(tǒng)，通過后臺監(jiān)控防止設(shè)備被盜；

（4）充電機(jī)的零部件，不得通過使用常用工具（十字、一字螺絲刀、尖嘴鉗、平口鉗、榔頭等）直接從設(shè)備外拆裝。在設(shè)備外裝配的緊固件，必須采用防盜緊固件，或裝配后進(jìn)行防盜處理；

（5）戶外機(jī)柜鎖具防盜等級按照公安部頒布的GA/T 73-94《機(jī)械防盜鎖》標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定，至少要滿足A 級標(biāo)準(zhǔn)。

3、防火設(shè)計

由于溫度過高、設(shè)備過載、元件失效和絕緣擊穿、連接松動等原因可能會引起燃火的危險。充電機(jī)中材料、元器件等都有足夠的能力防止火焰延伸到火源以外的地方。為減小這類危險，充電機(jī)設(shè)備需采用以下措施：

（1）提供過流保護(hù)；

（2）使用可燃性能恰當(dāng)?shù)牟牧希?

（3）避免熱源集中；

（4）采用散熱件、溫控系統(tǒng)以防止可能引火的高溫；

（5）使用防火屏、罩將可能的火源與其外部隔離等等。

4、防鼠設(shè)計

（1）充電機(jī)柜外殼有考慮防鼠設(shè)計，開孔和縫隙應(yīng)能防止小型嚙齒類動物的進(jìn)入；

（2）機(jī)柜線纜進(jìn)出孔處設(shè)堵頭或必須用防火泥封堵進(jìn)線孔，必須選用金屬或厭鼠類材料；

（3）室外設(shè)備之間的互聯(lián)電纜不因小型嚙齒類動物的啃咬而失效。

5、安裝設(shè)計

固定式充電設(shè)備應(yīng)安裝牢固，具有防盜、防撞、防惡意破壞措施，在地下或半地下車庫內(nèi)設(shè)置充電設(shè)備時，合理確定防水標(biāo)高，滿足防積水要求。電纜管溝、基礎(chǔ)底座內(nèi)部電纜入口處應(yīng)采取封閉措施，防止小動物進(jìn)入底部箱體。充電設(shè)備采用壁掛式支撐時，應(yīng)考慮充電設(shè)備的載荷和結(jié)構(gòu)耐久性。

三、電氣安全

充電設(shè)備依據(jù)應(yīng)依據(jù)GB/T 18487.1《電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)第1 部分：通用要求》、GB/T 27930《電動汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》、NB/ T 33001《電動汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)技術(shù)條件》、NB/T 33002《電動汽車交流充電樁技術(shù)條件》等標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行電氣安全設(shè)計，應(yīng)滿足以下要求：

（1）接觸電流安全性

人員觸碰電流應(yīng)滿足GB/T 18487.1 中11.2 的安全要求；

電壓要求應(yīng)滿足GB/T 18487.1 中4.4 的安全要求；

剩余電流應(yīng)滿足GB/T 18487.1 中10.3 的安全要求。

（2）接地安全

應(yīng)滿足NB/T 33001 中7.5.4 的要求。

（3）電氣間隙和爬電距離安全

應(yīng)滿足GB/T 18487.1 中10.4 的要求。

（4）電磁輻射（電磁暴露）安全

對人和設(shè)備的傷害，傳導(dǎo)干擾應(yīng)滿足GB/T 18487.2-2017 中第7 章的要求。

（5）電流沖擊、電壓波動

電流沖擊應(yīng)滿足GB/T 18487.1 中9.7 的要求。

電壓波動應(yīng)滿足NB/T 33001 中7.7.6 的要求。

（6）充電啟停

應(yīng)具有進(jìn)行輸出軟啟動自檢、反灌電流測試、接觸器關(guān)斷測試、接觸器粘連測試等相關(guān)安全保障措施。

（7）剩余電荷泄放

應(yīng)符合GB/T 18487.1 《電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)第1 部分：通用要求》。對于充電模式3 和充電模式4 應(yīng)用，電動汽車供電設(shè)備斷電后1s 內(nèi)，在其輸出端子的電源線之間或電源線和保護(hù)接地導(dǎo)體之間測量的電壓值，應(yīng)小于或等于60VDC，或等效存儲電能小于或等于0.2J；可采取兩種設(shè)計方式，一是在輸出直流繼電器后端安裝泄放電阻，泄放電阻的值根據(jù)模塊電壓、電容計算；二是部分采用內(nèi)部自帶泄放電阻的充電模塊。充電設(shè)備進(jìn)行IMD 檢測后，對充電輸出電壓進(jìn)行泄放，也可在充電結(jié)束后，對充電輸出電壓進(jìn)行泄放。

同時，充電過程中，充電設(shè)備應(yīng)具有輸入輸出過壓、欠壓保護(hù)，輸出短路保護(hù)、輸出反接保護(hù)、輸出過載保護(hù)、輸出接地監(jiān)測等。

（8）過溫保護(hù)

針對充電過程中的溫度變化、設(shè)備內(nèi)部電源模塊電壓與電流限制保護(hù)，充電接口功能及通信網(wǎng)絡(luò)，傳感器狀態(tài)，具有異常溫度狀況監(jiān)測與保護(hù)功能設(shè)計。

四、電氣保護(hù)功能

非車載充電機(jī)應(yīng)具有輸入過欠壓保護(hù)、輸出過壓保護(hù)、輸出短路保護(hù)、輸出過載保護(hù)、保護(hù)接地連續(xù)性、輸入沖擊電流、輸出沖擊電流、蓄電池反接保護(hù)、防逆流保護(hù)、接觸器粘連檢測、雷電防護(hù)等高壓電氣保護(hù)測試，應(yīng)按照NB/T 33008.1《電動汽車充電設(shè)備檢驗試驗規(guī)范第1 部分：非車載充電機(jī)》中5.4 進(jìn)行相關(guān)保護(hù)功能測試，結(jié)果符合NB/T 33001《電動汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)技術(shù)條件》中6.10 的規(guī)定。其中：

（1）失效保護(hù):包括故障類、過載、短路、過溫保護(hù)安全要求；

（2）軟件保護(hù):包括系統(tǒng)與設(shè)備各軟件模塊功能保護(hù)；

（3）硬件保護(hù):包括高電壓部件絕緣監(jiān)測及電氣隔離保護(hù)。

五、充電連接測試

充電連接實行互操作性要求，應(yīng)符合GB/T 34657.1《電動汽車傳導(dǎo)充電互操作性測試規(guī)范第1 部分：供電設(shè)備》中6.3.4.4 輸出電壓超過車輛允許值測試、6.3.4.5 絕緣故障測試、6.3.4.6 保護(hù)接地導(dǎo)體連續(xù)性丟失測試、6.3.4.7 其他充電故障測試、6.4.4.4保護(hù)接地導(dǎo)體連續(xù)性丟失測試、6.4.4.5 輸出過流測試。

六、數(shù)據(jù)通信與安全

目前BMS 與充電設(shè)備通訊協(xié)議的公開性、信息交互明碼方式，以及總線式網(wǎng)絡(luò)允許多節(jié)點接入，從信息安全角度容易被第三方掛線偵聽、竊取交互過程的信息，引發(fā)信息泄露；易于仿冒通訊節(jié)點發(fā)送干擾信息、虛假信息，造成充電過程的數(shù)據(jù)錯誤，引發(fā)充電安全事件；發(fā)送風(fēng)暴數(shù)據(jù)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)阻塞；通過該總線對ECU 或充電樁的內(nèi)部程序進(jìn)行破壞性干預(yù)，植入非法代碼，引起車輛使用安全或充電樁工作錯誤等。應(yīng)充分意識到其危害性，采取防竊聽、防攻擊、防篡改、放植入等措施，提高充電信息安全。

七、通信控制失效

由于軟硬件功能組件衰退致使通信差錯或數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生劣化，導(dǎo)致系統(tǒng)控制或服務(wù)功能喪失，在電能交換過程中偏離預(yù)期要求，由此所產(chǎn)生事故發(fā)生安全風(fēng)險。

系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)采用軟件心跳偵測、數(shù)據(jù)糾錯、以及必要的激活措施，防止充電過程中通信處理器、控制單元死機(jī)、假報文傳輸、關(guān)鍵參數(shù)畸變等，有效改善BMS 與充電控制單元間的通信質(zhì)量，減少充電控制功能失效或失控風(fēng)險。

八、充電數(shù)據(jù)收集、清洗、存儲、查詢

充電系統(tǒng)應(yīng)具備記錄極值單體電壓及單體編號、極值溫度，并根據(jù)充電電流和電壓響應(yīng)曲線進(jìn)行充電異常判斷功能，如通過電壓變化率判斷電池是否異常；具備數(shù)據(jù)清洗和存儲功能，根據(jù)電池異常狀態(tài)應(yīng)配有對應(yīng)的保護(hù)機(jī)制。

充電過程中BMS、充電設(shè)備產(chǎn)生的充電安全相關(guān)的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理的整個鏈路及利用過程中需要進(jìn)行安全相關(guān)的設(shè)計。

在數(shù)據(jù)收集階段,由于傳輸?shù)姆绞蕉鄻踊?，需要針對每種傳輸方式進(jìn)行數(shù)據(jù)防丟失、防篡改等安全設(shè)計。

在數(shù)據(jù)清洗階段,由于數(shù)據(jù)產(chǎn)生的頻率高、數(shù)據(jù)訪問并發(fā)大,需要針對高并發(fā)的特性進(jìn)行設(shè)計,以免由于數(shù)據(jù)清洗不及時導(dǎo)致后續(xù)數(shù)據(jù)的實時應(yīng)用（比如充電安全的監(jiān)控和預(yù)警）延遲較高。

在數(shù)據(jù)存儲和查詢使用階段,需要針對數(shù)據(jù)的安全保護(hù)進(jìn)行分層設(shè)計,防止數(shù)據(jù)出現(xiàn)未被授權(quán)而使用,保證數(shù)據(jù)被安全使用。由于數(shù)據(jù)量大,需要針對海量數(shù)據(jù)的高效存儲和查詢做針對性的設(shè)計,保證數(shù)據(jù)不丟失并被高效檢索使用等。