2026年11月1日、GB/T 18487.2-2026『電気自動車用伝導充電システム 第2部:車載外伝導給電設備の電磁両立性(EMC)要求』が正式に施行され、2017年版に取って代わる。国家標準情報公共サービスプラットフォームによると、同規格は2026年4月30日に発行済みである。
充電スタンドメーカーにとって、今回の変更の影響は試験項目そのものにとどまらない。EMC要求が強化されると、より現実的な問題が浮上する——スタンド内部の安全保護機能は、より強い電磁妨害の下でも正常に動作し続けられるのか。6mAの平滑直流残留電流を検出する必要があるB型保護回路は、この問題で最も大きな負担を抱えている。
6mA自体はごく小さな信号
充電スタンド内部は決して静かではない。パワーモジュールの高速スイッチング、コンタクタの動作、補助電源、通信モジュールに加え、複数機器間の伝導結合があり、低レベル検出回路の周囲は干渉源だらけである。一方、B型残留電流保護が識別すべき平滑直流残留電流の動作電流は、わずかmA級である。
FR1D 6 C02を例にとると、DC_SM平滑直流残留電流の実動作電流は4.0~6.0mA、標準値は5.1mAである。検出回路が直面しているのは「強い信号」などではなく、ノイズの中から数mAの異常電流を取り出すことなのである。これこそ、EMC要求が強化された後に漏電検出を再評価しなければならない理由だ。
EMC強化が試すのはセンサーだけではない
新版GB/T 18487.2-2026は放射イミュニティに対してより高い試験レベルを採用しており、機器が複雑な電磁環境下でも正常に動作し続ける能力に対して、全体としてより高い要求を課している。GB 39752-2024『電気自動車用給電設備の安全要求』はすでに給電設備のEMC要求をGB/T 18487.2と連動させており、現在施行済みである。
したがってEMCは、単独の試験を一つこなせば終わりというものではない。漏電検出の信号チェーンそのものを、製品全体のEMC環境の中で見直す必要がある。mV級のアナログ信号が長いケーブルを経由する場合、変流器からADCに至る経路全体が干渉結合の入口になり得る。パワー回路の高周波ノイズは、空間放射、寄生容量、接地インピーダンスといった経路を通じて検出回路に侵入する。干渉が一度フロントエンドに入り込めば、後段のデジタルフィルタでは汚染された元信号を救い戻せない。
漏電検出のEMC設計は、ソフトウェアアルゴリズムだけで完結しない。センサー構造、信号経路、PCBレイアウト、接地方式、電源フィルタ、後段アルゴリズムまで、一体として検討しなければならない。
アナログ信号とデジタル出力、その違いはどこにあるのか
従来の分離型構成の信号チェーンは、次のようになる。変流器がアナログ信号を出力し、ケーブルを経由して信号調整回路に入り、ADCへ、さらにMCUへ至り、最終的にトリップ(遮断)する。変流器が出力するのはmV級のアナログ信号であり、この外部伝送経路そのものが敏感である。ケーブルが長く、周囲のパワー素子が多いほど、電磁結合・シールド・フィルタを慎重に設計する必要がある。
もうひとつの考え方は、信号調整やしきい値判定といった機能をできる限りセンサーに近づけて行い、判定結果をデジタル信号として制御システムへ送るというものだ。FR1D 6 C02は残留電流センサーであり、内部にB型残留電流検出回路を集積し、TRIPピンから動作状態を直接出力する。正常時はローレベル(0~0.01V)、残留電流がしきい値を超えるとハイレベル(VDD)を出力する。
デジタル信号がEMIに対して免疫(イミュニティ)を持つわけではない。集積アーキテクチャの真の価値は、最も敏感なmV級アナログ信号の処理をできる限りモジュール内部に閉じ込め、外部の敏感な信号経路を短縮し、そのうえで判定結果をデジタルレベルとして制御基板に伝える点にある。充電スタンドはパワー素子が密集しているため、この構成は後段システムの耐干渉設計の難易度を下げられる。分離型と集積型のどちらを選ぶかは、最終的には製品全体の構造、パワー回路のレイアウト、EMC試験結果を見て判断する必要がある。
6mA検出は「動作値」だけでは判断できない
選定時に多くの人が最初に見るのは「6mAを検出できるか」という一つのパラメータである。しかし、エンジニアリング上注目すべきはこの数字だけではない。FR1D 6 C02のDC_SM実動作電流は、最小4.0mA、標準5.1mA、最大6.0mAであり、国家規格の動作範囲3~6mAに対応している。標準値5.1mAを見ただけでマージンが十分だと思うのは早計である。
実際の製品では、温度変化、部品ばらつき、ゼロ点ドリフト、長期運用、電磁干渉まで考慮しなければならない。FR1D 6 C02の動作温度は-40℃~85℃、電源電圧は4.75~5.25V、静止時消費電力は80mWである。屋外の充電設備は冬と夏の温度差が大きく、25℃の実験室条件下での動作値はあくまで出発点にすぎない。本当に意味があるのは、製品全体が異なる温度・異なる動作状態・EMC試験条件下でも、動作しきい値が安定しているかどうかである。
応答時間も「40ms」だけで判断してはいけない
漏電保護には、誤解されやすいもうひとつのパラメータがある。応答時間である。「40ms」という数字が、あらゆる漏電状況で40ms以内に動作しなければならないと単純に解釈されることがある。実際には、残留電流の大きさ(振幅)に応じて遮断時間の要求は異なる。
FR1D 6 C02の仕様書は、IEC 62752-2024およびGB/T 22794-2017に基づき、平滑直流残留電流の遮断時間要求を定めている。6mAに対応する基準条件ではより長い時間が許容され、10IΔn、50IΔnといった異なる試験条件にはそれぞれ異なる時間上限が対応し、50IΔnの条件下では0.04秒を超えないことが求められる。エンジニアリング設計では動作電流と動作時間を組み合わせて判断すべきであり、「40ms」という数字だけに固執してはならない。
電気回路図
自己診断はもうひとつの見落としがちなポイント
漏電保護にはこうした特徴がある。ほとんどの時間は動作せず、実際に故障が発生したときには確実に動作しなければならない。検出チェーン自体が正常かどうかも、同様に注視しなければならない。
FR1D 6 C02はクリアと自己診断の機能を備えている。TESTピンをGNDに0.6~1.2秒間短絡することでトリガーされ、モジュールはまずクリアを実行し、次に内部の模擬残留電流によって検出機能の自己診断を行う。自己診断中、TRIPは200~400msのハイレベル信号を出力する。仕様書では、システムは電源投入のたびに自己診断を1回実行することが求められている。クリアおよび自己診断の間は主回路を閉じてはならない。回線内の残留電流がクリア結果に影響を与えるためである。
一度の自己診断は製品全体の試験の代わりにはならない。その役割は、機器の起動段階で制御システムが検出チェーンと出力機能が正常かどうかを確認し、同時にゼロ点オフセットを補正することにある。長期運用される充電設備にとって、これは現実的で実用的な信頼性設計である。
「6mAを検出できる」から「ノイズの中でも6mAを検出できる」へ
2026年下半期、充電スタンドメーカーが直面する要求は、単一の安全認証から、安全・EMC・エネルギー効率という複数の次元に拡大している。8月1日より、電気自動車用給電設備のCCC認証が正式に強制実施となり、CCC認証を取得していない関連設備は、出荷、販売、輸入、その他の営業活動での使用が認められない。11月1日には、GB/T 18487.2-2026とGB 46519-2025『電気自動車用給電設備のエネルギー効率上限値およびエネルギー効率等級』が同時に施行される。
製品設計は「漏電を検出できるか」だけでなく、「強い干渉・温度変化・長期運用の条件下でも、安定して検出し続けられるか」にも答えなければならない。FR1D 6 C02は、B型残留電流検出、しきい値判定、デジタルTRIP出力を一つのモジュールに集積しており、DC_SM、2PDC、3PDC、さらにAC、A形、F形複合波形など、多種多様な残留電流波形を検出でき、クリアと自己診断機能も備えている。
センサーは漏電保護チェーンの中の一つの要素にすぎない。最終的なEMC性能は、センサー、PCBレイアウト、接地トポロジー、シールド、電源設計、制御アルゴリズムの連携によって決まる。充電スタンドの漏電検出は、かつての「6mA検出機能があるかないか」という問いから、より厳格なエンジニアリング上の課題へと変わりつつある——複雑な電磁環境の中で、6mAを長期にわたり安定して正確に検出できるかどうか。EMC新要求の施行後、これこそが充電スタンドメーカーが本当に見直すべき点なのである。