一句话总结:IEC 62752:2024 (Ed 2.0) 温升测试是 IC-CPD 最核心的型式试验之一——Table 8 规定外部端子 ≤50K、可触及金属件 ≤30K、可触及非金属件 ≤50K 的硬性限值,测试需在 1.05×Ue/额定电流 In 下通电至热稳定(ΔT ≤1K/h),且 2024 版新增 9.36 条强制要求集成插头温度检测装置以防止家用插座过热事故。← 返回 IEC 62752 总览
1. 温升限值(Table 8)
IEC 62752:2024 第 8.7 条规定,IC-CPD 各部件的温升不得超过以下限值:
Table 8 详解
| 部件类别 | 温升限值 ΔT | 说明 |
|---|---|---|
| 外部连接端子 | 50K | 供电侧和车辆侧的接线端子 |
| 可触及金属部件 | 30K | 最严格的限值,用户可能触碰的金属外壳等 |
| 可触及非金属部件 | 50K | 塑料外壳、橡胶护套等 |
| 插头/连接器/电缆 | 按各自产品标准 | 如插头按 IEC 60884,连接器按 IEC 62196 |
| 开关装置触头 | 无限值 | 通过 9.17.2 操作试验后温升间接评估 |
注意:温升 ΔT = 部件实测温度 − 环境空气温度。环境温度通常取 20°C-25°C。
2. 温升测试方法(9.6)
温升测试是验证 IC-CPD 在持续满载运行时不会超过安全温度限值的核心型式试验。
测试步骤
| 步骤 | 操作 | 条款 |
|---|---|---|
| 1 | 准备特殊样品,在关键位置预装细线热电偶,记录热电偶位置 | 9.6.1 |
| 2 | 通过所有极同时施加 In 电流(1.05×Ue),通电至稳态(温变 ≤1K/h) | 9.6.2 |
| 3 | 重复测试:L-N 施加 1.05×Ue,PE 路径单独通入 In 电流(按 Figure 3) | 9.6.2 |
| 4 | 使用细线热电偶在最近的可触及最热点测量温度 | 9.6.3 |
| 5 | 计算温升:ΔT = T_part − T_ambient | 9.6.4 |
PE 路径测试的特殊性
PE 路径单独通流测试是 IC-CPD 温升测试的一个特殊环节:
- PE 导体在 IC-CPD 内部贯穿整个功能盒
- 如果 PE 线穿过零序互感器(RCD 检测元件),PE 电流会产生磁通,可能触发 RCD 误跳闸
- 此时需要禁用跳闸电路的特殊样品才能完成测试
3. 2024 版新增:插头温度检测装置(9.36)
这是 IEC 62752:2024(Ed 2.0)最重要的新增要求。
3.1 功能要求
| 要求 | 说明 |
|---|---|
| 检测位置 | 家用插头中载流部件(L 极和 N 极)的温度 |
| 检测元件 | 温度传感器(NTC/PTC 热敏电阻、热电偶等) |
| 响应方式 | 过热时降低充电功率或断开充电电路 |
| 复位方式 | 温度恢复正常后,必须用户干预才能恢复充电 |
3.2 为什么需要温度检测?
家用插座和插头是 IC-CPD 供电链路中的薄弱环节:
- 接触电阻增大:长期使用后,插头与插座接触面氧化,接触电阻增大
- 过热风险:接触电阻增大 → 大电流下发热剧增 → 可能导致插座融化或火灾
- 老式插座:部分老建筑中的插座额定电流不足 16A,长时间 13A 以上充电存在风险
- 行业事故驱动:多起家用插座过热引发的充电安全事故推动了此要求的强制化
3.3 温度检测装置设计要点
| 设计方面 | 建议 |
|---|---|
| 传感器安装 | 传感器必须与 L/N 插脚有良好的热耦合路径,响应时间应 < 60s |
| 检测阈值 | 通常设置在 60°C-80°C 之间,需通过 9.36 测试验证 |
| 降功率策略 | 分两段:第一段降至 50% 电流,第二段完全断开 |
| 自检机制 | 传感器断线/短路应视为故障,禁止充电 |
| 机械集成 | 传感器和引线不能影响插头的机械强度和插拔寿命 |
4. 温升测试中的关键注意事项
4.1 样品准备
| 项目 | 要求 |
|---|---|
| 热电偶类型 | 细线热电偶(K 型或 T 型),线径 ≤ 0.5mm |
| 固定方式 | 胶粘或机械固定,保证良好热接触 |
| 记录要求 | 记录每个热电偶的精确安装位置和测量对象 |
| 特殊样品 | 可能需要多个样品,分别用于全极通流和 PE 单独通流测试 |
4.2 测试环境
| 条件 | 要求 |
|---|---|
| 环境温度 | 在测试报告中记录 |
| 通风条件 | 按制造商规定的安装和使用条件 |
| 电缆长度 | 使用制造商指定的最短和最不利长度的电缆 |
4.3 判定标准
- 所有部件的温升必须 ≤ Table 8 限值
- 测试后不得有损坏影响功能和安全性
- 连接件的紧固力矩不得因热蠕变而显著降低
- 塑料外壳不得出现不可接受的变形
5. 工程师提示
热管理设计:IC-CPD 功能盒体积小,内部集成了 RCD 互感器、CP 控制电路、开关触头和电源模块等多个热源。在 32A 满载条件下,内部总功率损耗通常在 3W-6W。建议通过热仿真提前评估热点分布,必要时使用导热硅脂、散热片或灌封材料改善散热。
温度传感器选型:2024 版强制要求的插头温度传感器需在 -25°C 至 +100°C 范围内保持 ≤ ±2°C 的精度。NTC 热敏电阻成本低但线性度差,建议使用带 ADC 采样的方案并在 MCU 中做线性化校准。传感器引线需考虑到插头注塑过程中的高温和压力(通常 200°C+ 的注塑温度)。
测试前的准备:预审阶段应向认证机构提交热电偶布置方案供审批。建议在样品上布置比最低要求多 3-5 个热电偶,以覆盖可能被认证工程师要求追加的测点。保留热电偶布置的照片和位置图作为记录。
PE 路径热效应:PE 路径单独通 In 电流时,PE 导体本身的发热会增加功能盒内部温度。如果 PE 线与 L/N 线共用一条电缆护套,还需考虑三者间的热耦合效应。在设计阶段就应为 PE 线选择与 L/N 线相同截面积的导体,以保持热平衡。
关键事实
- 温升限值 Table 8(Clause 8.7):外部连接端子 ≤50K,可触及金属部件 ≤30K(最严格,因金属导热性高、烫伤风险大),可触及非金属部件 ≤50K,插头/连接器/电缆按各自产品标准(IEC 60884/IEC 62196)。
- 测试条件(Clause 9.6.2):在全极同时通入额定电流 In 条件下施加 1.05×Ue 电压,持续通电直至热稳定——定义为所有测点温度变化 ≤1K/h。通常需 3-8 小时达到稳态。
- PE 路径单独测试(Clause 9.6.2 Figure 3):L-N 间施加 1.05×Ue,PE 路径单独通入 In 电流。若 PE 线穿过零序互感器,须使用禁用跳闸电路的特殊样品以防止 RCD 误动作。
- 插头温度检测装置(Clause 9.36,2024 版新增):强制要求集成温度传感器监测家用插头 L/N 极温度,过热时须降低充电功率或断开电路。传感器断线/短路应视为故障并禁止充电,恢复充电须用户干预。
- 温升计算公式(Clause 9.6.4):ΔT = T_part − T_ambient,使用细线热电偶(K 型或 T 型,线径 ≤0.5mm)在最近的可触及最热点测量。测试后连接件紧固力矩不得因热蠕变显著降低。
常见问题
Q1:温升测试中"热稳定"的具体判定标准是什么?
A:连续通电直至所有测点温度变化 ≤1K/h(Clause 9.6.2)。实际测试中通常需要 3-8 小时才能达到稳态,取决于 IC-CPD 的热容量和散热条件。建议在最后连续 3 次读数(每次间隔 ≥15min)均满足 ≤1K/h 时判定为稳态。
Q2:可触及金属部件的 30K 限值为什么比非金属更严格?
A:金属导热性远高于非金属,相同表面温度下金属传导给人体皮肤的热流更大,烫伤风险更高。按 IEC Guide 117 热灼伤风险评估原则,金属表面温升限值更为严格。30K 温升在 25°C 环境下对应 55°C 表面温度,是人体可短时接触的安全阈值。
Q3:插头温度检测装置(9.36)的温度阈值应设多少?
A:标准未规定具体数值,业界通常设在 60°C-80°C 区间。具体阈值需通过 Clause 9.36 测试验证——需确保在插头达到危险温度前有效响应。建议采用两级策略:第一级降至 50% 电流(如 65°C),第二级完全断开(如 80°C)。
Q4:PE 路径单独通流时 RCD 误跳闸如何处理?
A:PE 电流穿过零序互感器产生磁通,RCD 磁平衡被破坏导致误跳闸。解决方案:使用内部跳闸电路已禁用的特殊测试样品(按 Clause 9.6.2 Figure 3)。此样品仅供实验室测试使用,不得用于正常产品认证的其他项目。
Q5:温升测试后样品还需要通过哪些检查?
A:所有测点温升 ≤ Table 8 限值;连接件紧固力矩不因热蠕变显著降低;塑料外壳无不可接受的变形;自检和 RCD 脱扣功能正常;无影响防触电保护的损坏。任何一项不满足即判定为不合格。
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参考文献
- IEC 62752:2024 Ed 2.0 — Clause 8.7 (Temperature rise), Clause 9.6 (Test of temperature rise), Clause 9.36 (Temperature control device)
- IEC 60884 (series) — Plugs and socket-outlets for household and similar purposes
- IEC 62196 (series) — Plugs, socket-outlets, vehicle connectors and vehicle inlets
- IEC Guide 117 — Electrotechnical equipment — Temperatures of touchable hot surfaces