在電動汽車充電樁出口過程中,RCM、CE、CB等國際認證是產品進入目標市場的“通行證”。然而,許多企業在送檢時常常遭遇測試不通過的情況,導致項目延期、成本上升。通過對大量認證案例的分析發現,安規結構設計缺陷和EMC輻射發射超標是充電樁認證中最常見的兩大失敗原因。本文將深入剖析這兩類問題的根本成因,并提供切實可行的整改方案,幫助企業提前規避風險,提升一次通過率。

一、安規結構常見失敗點及整改措施
電氣安全(Safety)是所有認證的首要考核項,涉及人身觸電、火災、機械傷害等高風險場景。充電樁作為長期連接電網的大功率設備,其結構設計必須滿足嚴格的防觸電、絕緣、防火和防護要求。以下是最常出現的問題及其應對策略:
1. 防觸電保護不足
典型問題:
- 用戶可接觸區域存在裸露導電部件;
- 內部帶電體與外殼之間爬電距離或電氣間隙不足;
- 接線端子未加裝絕緣護套或防護擋板。
根本原因:
結構布局緊湊,忽視標準對“可觸及部件”的定義,誤以為只要蓋上外殼就安全。
整改建議:
- 嚴格按照AS/NZS 62734、IEC 61851-1等標準要求,確保帶電部分與可觸及金屬件之間的最小爬電距離和電氣間隙達標(通常為4mm以上,視電壓等級而定);
- 在高壓接線區增加絕緣隔離罩或使用阻燃材料制成的防護擋板;
- 對操作人員可能接觸到的部位進行模擬手指測試(如IEC 61052探針測試),確認無法觸及危險部件。
2. 接地連續性不合格
典型問題:
- 外殼接地電阻超過0.1Ω限值;
- 涂層或噴塑處理導致金屬外殼與地線連接不可靠;
- 螺釘連接處無彈簧墊圈或未做去漆處理。
整改建議:
- 在接地連接點預先打磨去除絕緣涂層,確保金屬直接接觸;
- 使用帶齒鎖緊墊片或星形墊圈,防止松動導致接觸不良;
- 增設專用接地螺栓,并標注清晰的接地標識(?);
- 生產階段增加接地導通測試工序,確保每臺產品均符合要求。
3. 防火阻燃能力不達標
典型問題:
- 內部PCB附近使用普通塑料支架,在灼熱絲試驗(GWFI/GWIT)中起燃;
- 高溫區域未采用V-0級阻燃材料;
- 散熱風扇、繼電器底座等小部件缺乏防火認證。
整改建議:
- 關鍵高溫區域(如電源模塊、繼電器周圍)必須使用UL94 V-0及以上等級的阻燃材料;
- 對支撐帶電體的絕緣件進行灼熱絲測試預評估,避免現場燒毀;
- 優先選用已獲認證的標準件(如VDE、TUV認證的端子臺、連接器);
- 增加隔熱擋板或空氣隔斷,降低熱量傳遞至易燃部件的風險。
4. IP防護等級不符合標稱值
典型問題:
- 標注IP54但實際密封不嚴,防塵防水測試失敗;
- 線纜入口處未使用防水接頭;
- 顯示屏與面板間縫隙過大,水汽侵入。
整改建議:
- 所有進出線口必須配備符合IP等級的電纜 glands(防水接頭);
- 面板拼接處加裝硅膠密封條,并合理設計壓緊結構;
- 提前進行內部預測試,模擬噴淋和粉塵環境,驗證整體密封性。
二、EMC輻射發射超標:高頻噪聲的隱形殺手
電磁兼容性(EMC)中的輻射發射(Radiated Emission) 是充電樁認證中最難控制的項目之一,尤其對于直流快充樁和高頻開關電源較多的產品。即使安規完全合格,一旦EMC超標,依然無法獲得認證。
1. 超標現象與常見頻段
在30MHz–1GHz頻段內,常見超標頻率集中在:
- 30–100MHz:主要來自開關電源低頻振蕩、整流橋噪聲;
- 100–300MHz:多由DC-DC變換器、PFC電路引起;
- 400–900MHz:常與控制板晶振、數字信號諧波相關。
這些干擾通過線纜、外殼縫隙或PCB走線形成天線效應,向外輻射電磁波,影響周邊無線電設備正常工作。
2. 主要成因分析
- 濾波電路設計不足:輸入端缺乏有效共模/差模濾波器,導致傳導噪聲轉化為輻射源;
- PCB布局不合理:高速信號線平行走線過長、未包地處理、電源層分割不當;
- 屏蔽措施缺失:金屬外殼接縫過多、未做導電處理,或內部關鍵模塊無局部屏蔽罩;
- 線纜成為天線:電源線、通信線未加磁環,且布線靠近噪聲源;
- 接地系統混亂:數字地與功率地混接,形成地環路,加劇輻射。
3. 實用整改方案
(1)優化濾波設計
- 在交流輸入端增加兩級EMI濾波器,第一級用于抑制差模干擾,第二級增強共模抑制;
- 濾波器靠近進線口安裝,接地路徑盡量短而寬;
- 輸出直流側也應考慮加裝π型濾波電路,減少高頻紋波輸出。
(2)改進PCB設計
- 高速信號線避免跨越分割平面,保持完整參考地;
- 時鐘信號線采用包地處理,并遠離電源走線;
- 電源模塊下方不留信號線,防止耦合干擾;
- 數字地與功率地采用單點連接,避免地彈噪聲。
(3)加強屏蔽與接地
- 機箱采用全金屬結構,接縫處加裝導電襯墊或導電漆;
- 內部主控板、通信模塊加裝不銹鋼或鍍鋅鐵屏蔽罩,并通過多個接地點連接到底板;
- 屏蔽電纜的屏蔽層應實現360°端接,不可簡單“豬尾巴”式接地。
(4)線纜管理與磁環應用
- 所有進出線纜(尤其是電源線、CAN通信線)加裝鐵氧體磁環,選擇適合頻段的材質(如NiZn用于高頻);
- 線纜盡量貼邊走線,避免形成環路;
- 不同類型線纜分開布置,強弱電線保持足夠間距。
(5)軟件輔助降噪
- 適當調整開關頻率,避開敏感頻段;
- 采用擴頻調制技術(SSFM),分散能量峰值;
- 控制PWM啟停邏輯,減少瞬態電流沖擊。
三、預防勝于補救:從設計源頭規避風險
與其等到測試失敗再返工,不如在產品研發初期就融入合規思維:
- 建立標準庫:收集AS/NZS、IEC、EN等相關標準,明確各項安規與EMC要求;
- 開展預測試:在原型階段進行初步安規檢查和近場掃描,識別潛在熱點;
- 引入DFM/DFA設計原則:將安全與EMC考量納入結構與電路設計流程;
- 選擇成熟平臺與認證模塊:優先使用已有CB報告的核心部件,降低系統風險。
結語
充電樁認證不是簡單的“送樣—測試—拿證”流程,而是對產品綜合性能的全面檢驗。安規結構缺陷和EMC輻射發射問題是兩大“攔路虎”,但它們并非不可攻克。只要在設計階段充分重視電氣間隙、接地可靠性、材料阻燃性以及電磁兼容性布局,結合科學的整改方法,絕大多數問題都可以提前化解。