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AI+传感器:充电桩漏电监测的技术升级与安全挑战
来源: | 作者:芯森电子 | 发布时间: 2025-10-13 | 2 次浏览 | 分享到:

近日,AMDOpenAI的百亿级合作引发业界广泛关注,预示着AI算力竞赛进入新阶段。当业界目光聚焦于云端模型的宏大叙事时,一个关键问题浮出水面:这些强大的AI如何真正落地,解决诸如电动汽车充电安全等具体的工业难题?答案或许不在于算法本身,而在于其决策的起点——数据。而高质量的数据,正来源于前端那些默默无闻的传感器。

算力盛宴之下,AI落地的数据基石更关键

AMDOpenAI的合作,旨在挑战英伟达的统治地位,为全球AI发展提供更强大的算力基础。这无疑是推动技术进步的重要力量。然而,历史经验表明,无论顶层的算法多么精妙,算力如何强大,其应用效果最终都依赖于输入数据的质量。在工业领域,尤其是关乎生命财产安全的充电桩行业,不可靠的数据会导致AI模型做出错误判断,其后果不堪设想。因此,构建智能安全监测系统的第一课,是筑牢数据的基石。

 

充电桩漏电监测的核心需求

1. 漏电风险的特殊性

· 直流充电系统中,漏电电流通常为毫安级,且受绝缘老化、环境因素影响,具有隐蔽性。

· 传统RCD主要针对交流漏电设计,对直流漏电的检测灵敏度不足,容易造成漏报或误报。

2. 监测难点

· 精度要求高:需检测±10mA级别的微小电流,且误差需控制在±0.5%以内。

· 环境干扰多:电磁干扰、温度变化等会影响传感器的稳定性。

· 响应时间短:漏电故障需在毫秒级内触发保护机制,避免事故扩大。

3. 标准规范

根据IEC 61800-5-1IEC 62109-1标准,充电桩漏电保护装置需满足高精度、高可靠性要求,并通过严格的绝缘耐压测试(如3kV/1min)。

技术选型关键:为何磁通门技术是优选方案?

在众多电流传感技术中,磁通门技术通过磁饱和效应实现高精度电流测量,特别适用于直流微小电流的检测被认为是高精度直流漏电监测的优选方案。现在国内有许多高精度、宽量程与宽频响、高稳定性和低温漂的磁通门电流传感器,而且100%国产化,兼容国际主流传感器型号,以芯森电子FR2V系列为例,其FR2V系列包含有:FR2V 0.01 H00FR2V 0.02 H00 FR2V 0.05 H00 FR2V 0.10 H00 FR2V 0.20 H00 FR2V 0.30 H00 型号,剩余电流测量范围从0.01-0.3A其适配性如下

1. 超高精度:磁通门技术能够稳定检测到毫安级别的直流微小电流。这种捕捉蛛丝马迹的能力,是实现AI早期预警的数据基础。

2. 极低的零点温漂:该技术本身决定了其零点误差受温度变化的影响极小。这意味着无论是在炎夏正午还是寒冬凌晨,传感器都能提供真实可靠的读数,避免了因自身漂移导致的误报警,为AI模型提供了高质量的数据输入。

3. 固有的隔离安全性:采用磁通门技术的传感器,其原边(被测高压侧)与副边(信号输出侧)之间天生具有高绝缘强度,易于满足IEC 61800-5-1等国际安全标准对 reinforced insulation(加强绝缘)的要求,保障了整个系统的安全。

芯森电子FR2V电流传感器 

FR2V 0.01 H00为例,其关键参数如下:

参数

典型值

备注

原边额定剩余电流

±10mA

适用于微小漏电检测

精度

±0.5%

高于行业标准

响应时间

500ms

满足快速保护需求

绝缘耐压

3kV(50Hz/1min)

符合IEC 62109-1 CAT III

爬电距离

7.2mm

确保安全绝缘

相比之下,传统霍尔传感器等在精度和温漂方面往往存在局限。在充电桩安全这种对可靠性要求极高的场景,FR2V传感器凭借其高精度、低温漂和强绝缘特性,为充电桩漏电监测提供了可靠的技术解决方案。通过实时数据采集和快速响应机制,是迈向AI化的理性第一步。

 

AI安全监测的路径:从阈值报警趋势预测

AI的引入,旨在实现安全监测的范式转移。

模式识别AI模型可以通过分析电流波形、谐波分量等复杂特征,识别出绝缘材料早期老化、受潮等带来的微小异常模式,从而在电流达到危险阈值前发出预警。

预测性维护:基于长期、连续的高精度数据,AI可以分析设备性能的衰减趋势,实现预测性维护,从根本上改变故障后维修的被动局面。

然而,这一切智能化应用的前提是:传感器提供的电流数据必须足够精确、稳定且低噪声。如果传感器自身存在较大的零点温漂或精度不足,AI模型学习到的将是带有偏差的世界模型,其输出的预测和预警自然也失去了可信度。

 

构建闭环:从精准感知智能决策

当高精度传感器就位,一个完整的AI安全监测闭环才得以构建:

感知层:高精度电流传感器作为神经末梢7x24小时采集最原始、最真实的电流数据。

边缘计算层:搭载AI加速芯片的本地处理器对数据进行实时分析,完成初步的故障诊断和快速响应。

云端平台:海量数据汇聚至云端,利用OpenAI等提供的大模型能力进行深度挖掘、模式优化和算法迭代,再将更智能的模型下发至边缘侧。

 

总结

AMDOpenAI的合作,描绘了AI算力发展的宏伟蓝图。但将这幅蓝图转化为充电桩安全的具体实践,路径的起点在于选择能捕捉到真实、微小故障信号的高可靠性传感技术。产业的智能化升级,是一场底层硬件(传感)与顶层算法(AI)的双人舞,二者唯有同步进化,才能最终实现从被动防护主动免疫的跨越,为电动汽车产业的蓬勃发展筑牢安全防线。