2026年3月23日未明0時、中国のガソリン価格はついに1リットル9元の時代へと突入しました。多くのガソリン車オーナーが「9元時代」到来の前に給油しようと深夜に行列を作り、各地のガソリンスタンド周辺で交通渋滞が発生する現象が見られました。
一方、新エネルギー車、特に純電気自動車（EV）のオーナーたちはこの時、内心ほくそ笑んでいました。「もう給油のために並ぶ必要はない」と。彼らは余裕を持って充電ステーションへ車を驶入れ、充電しながらタバコをふかし、スマートフォンを操作します。そして10〜20分後には充電が完了し、そのまま走り去っていくのです。
このような滑らかなユーザー体験の裏側には、800V高電圧プラットフォーム、液冷充電技術、モジュール型電源などの技術的支えがあります。一般ユーザーには目に見えない部分かもしれませんが、充電ステーション内部の電力電子構造は非常に複雑です。その中で見落とされがちなのが「安全保護」であり、特に直流漏電検出は現在の充電ステーション設計において極めて重要な要素となっています。
充電ステーションが高出力化に伴い、安全設計の複雑さが大幅に向上
3月21日、国家エネルギー局が発表した2026年2月の全国電気自動車充電施設データによると、同年2月末時点で中国のEV充電インフラ（充電ガン）総数は2,101万基に達し、前年比47.8%増となりました。ユーザーの利便性追求に伴い、充電出力も数十kWから数百kWへと急速に拡大しています。越来越多的车型采用800V甚至1000Vの高電圧プラットフォームを採用し、液冷式超高速充電が商業段階に入りつつあり、モジュール型電源が主流構造となっています。
しかし、出力が増大するにつれて、充電設備システム内部の電圧はより高く、電流はより大きく、スイッチング周波数も高くなり、絶縁要件も一段と厳格になっています。このような状況下では、過電流保護だけでなく、漏れ電流のリアルタイム検出と出力電流の精密測定が不可欠となり、制御および保護ロジックの信頼性を確保する必要があります。
なぜ直流充電ステーションでは6mAの漏電検出が必須なのか
交流充電システムでは、一般的なRCD（漏電遮断器）が商用周波数の交流漏電を検出できます。しかし、直流充電ステーションでは、整流回路、バッテリー、パワーモジュールの存在により、平滑直流漏電、脈動直流漏電、交流＋直流複合漏電、高周波成分を含む漏電などが発生する可能性があります。通常のA型漏電保護装置では純粋な直流漏電を検出できず、持続的な直流バイアスが生じると保護機能が失效する恐れさえあります。
したがって、関連規格では直流充電設備に対して直流漏電検出能力の具備を明確に求めています。例として以下の規格が挙げられます：
これらの規格では特に、「直流漏電が6mAに達した場合、システムは直ちに保護措置を講じなければならない」と強調されています。そのため、充電ステーションでは通常、交流（AC）、脈動直流、平滑直流のすべての漏電波形を検出可能なB型残余電流検出モジュールを使用する必要があります。
特定の専用漏電検出モジュールは、多種類の漏電波形に対応し、充電ステーション関連規格に準拠するとともに、単相または三相システムにも適用可能で、充電設備の残余電流保護回路に利用できます。
充電ステーションにおける電流検出は保護だけでなく制御にも使用される
実際のシステムでは、充電ステーションには複数の電流サンプリングポイントが必要です。例えば：
これらの電流信号は主に以下の目的で使用されます：
なお、こうした電流サンプリングは必ずしも電力量課金用ではなく、主にシステム制御用に用いられるため、測定用変流器または電流センサーで十分対応可能です。
一部の一体型検出モジュール内部には測定用変流器が統合されており、小さな比率誤差と優れた線形性を備えています。これにより電流測定および制御サンプリングに利用可能であり、高い絶縁耐圧を有しているため、充電設備内部の検出回路に適しています。
このような漏電検出モジュールの主な役割は、RDC-DD機能、漏電保護、電流測定、制御サンプリングです。集積度が高いため、システム部品点数を削減し、信頼性を向上させることができます。
結びに
充電ステーションが高出力・高電圧・高セキュリティ等級へと進化していく中で、電流検出ソリューションも絶えず進化を続けています。柔軟な配置が可能な分離型検出方式もあれば、集積度の高い一体型設計もあります。単一機能の保護から多機能統合まで、検出モジュールのシステム内での重要性はますます高まっています。どの方式を採用するかは、現場の実際の状況に応じて決定すべきでしょう。