正確的電動車充電纜線，能讓使用者感到舒適，更可確保安全可靠

對一般民眾而言，直接插拔中小型電氣連接器非常便利。他們會直接使用未受保護的 USB、RF 同軸、HDMI 和其他小型低電壓連接器，為手機及其他許多裝置充電。也有人將完全暴露的「筒型」連接器接上 AC-DC 配接器 (壁式充電器)，來對裝置充電。這些連接器的電壓和功率都很低，因此不會對使用者造成危險。

即使電壓較高，多數消費者需要時也能輕易插入 AC 電源線 (120/240 V)，但此動作發生的頻率比低電壓連接器還低。民眾已瞭解要謹慎使用這些 AC 連接器，因為這些裝置並非完全封閉、有些插片會稍微外露，且絕緣體和連接器主體也常老舊破損。

線路觸電造成的傷亡人數非常低，這點著實令人吃驚。根據美國國立醫學圖書館／美國國家衛生研究院 (電擊傷) 的報告¹，美國每年約有 1000 人死於電擊傷。其中，約 400 人死於高壓電擊傷，50 至 300 人死於雷擊。另外，每年還有至少 30,000 起非致命的觸電事故；美國燒燙傷總入院人數中，約 5% 是因為受到電擊傷。

電擊傷大約 20% 發生於兒童族群，包括嬰幼兒和青少年，且大部分發生在家裡。成年人中，電擊傷主要發生於職場，更是工作場所相關創傷性死亡的第四大主因。幸好，居家觸電事件並不常引發燒傷或更嚴重的後果。簡而言之，一般民眾知道 AC 線路電壓具有潛在危險性，因此在處理 AC 電源線和插頭時會較為謹慎小心。使用電動車 (EV) 時，也必須具備此等熟悉度和相關的安全認知。

電動車充電推升對用電熟悉度和安全性的關注

隨著電動車更加普及，一般消費者對較高的電壓、電流和功率 (高達 250 kW)，以及相關的連接器和纜線組件，應該已經很熟悉。某些電動車使用者打算用 120/240 VAC 線路「在家充電一整夜」，許多人還會在家中安裝高功率 Level 2 DC 充電器，以便享受更快的充電時間與更高的效率。當然，使用者上路時也會使用公共充電站的 Level 2 充電器。這些使用者希望充電器的連接／斷開流程能簡易可靠，而且類似於內燃式引擎 (ICE) 汽柴油的加油順序 (圖 1)。

圖 1：為電動車使用者提供舒適感的要素，包括確保充電的連接和斷開順序與典型的內燃引擎車輛相似 (圖片來源：Phoenix Contact)

這些充電器的佈線和連接器配置，必須符合一些高難度的目標，包括使用簡便性、與汽柴油加油設備尺寸的相似度，還是出色的蓄電量、電氣與散熱安全性，以及整體的耐用性 (包括抗濫用的設計)。

值得注意的是，業界所謂的「纜線」是指連接器和相連的纜線，因為兩者會無縫整合成一個單元供貨，而非兩個不同的子組件。

連接器和纜線的範例可指出箇中挑戰

AC 線路的連接器和纜線，必須符合少數幾項電氣與機械要求。舉凡簡易的雙線未接地配置 (例如家用桌燈所用的配置) 到三線、高完整性的家電接地插頭都包含在內。這些都隨附實心的模製纜線和連接器外罩。

相較之下，電動車配置必須處理更高的電流和電壓、感測因環境條件和自體發熱產生的內部升溫、取得使用者的使用與濫用情形 (纜線摔落地面、遭到輾過、停入水坑和泥沼中)，並可在未受保護的環境中，依然提供極高的電氣和機械完整性。在許多情況下，使用者可能會嘗試 (並成功) 在車體一部分碰水時充電 (圖 2)。

圖 2：不推薦，但仍然有效：電動車充電站具有多重防護，可確保即使在非常潮濕的情況下也能安全充電。(圖片來源：Sun/News Group Newspapers/UK)

雖然這一切並不容易達成，但如同 Phoenix Contact 針對電動車提供的 CCS C-Line DC 充電纜線系列所示 (包括連接器)，其實辦得到。此系列分成兩組，雖然彼此類似，但有一個明顯的差異，北美為 Type 1 (SAE J1772)，配有離散式鎖定夾；歐洲則為 Type 2 (IEC 62196-3) (圖 3)。兩組的規格和實體外觀略有不同。

圖 3：北美 (左) 和歐洲 (右) 的 CCS C-Line DC 充電連接器具有類似的功能，但尺寸略有不同。(圖片來源：Phoenix Contact)

CCS C-Line DC 充電纜線配有獨特的輕型連接器，依據 CCS 標準進行設計，但尺寸較小，可方便處理及存放。有些地點沒有高充電功率的需求，又或者 DC 充電比 AC 更合適時，這些纜線就是專為這些地點而設計製造。這些纜線將可用於私人住宅、公寓大樓、停車場和企業。CCS C-Line 纜線的充電電流高達 80 A，可提供比 AC 充電纜線更高階的功能，且充電速度更快。

主要市場將是電動車維修設備 (EVSE) 的製造商和車隊業者。Type 1 和 Type 2 類別中，有不同的產品款式可供選擇，根據需求的電流容量，可選擇 6 AWG 或 10 AWG 電線，且纜線長度介於 4 至 7 m 不等。

使用者並不關心連接器觸點的線路圖或功能配置，例如正負 DC 電源觸點 (DC+ 和 DC-)、防護接地 (PE) 和插入後的訊號觸點 (CS 和 CP) 等 (圖 4)。

圖 4：CCS C-Line 連接器的關鍵觸點包括正負 DC 電源觸點 (DC+ 和 DC-)、防護接地 (PE) 和插入後的訊號觸點 (CS 和 CP)。(圖片來源：Phoenix Contact)

他們反而更關心是否採用舒適的外型尺寸，以及外觀和觸感是否類似傳統「加油槍握把」的汽柴油幫浦手柄組件 (圖 5)。

圖 5：採用 CCS 充電配置的 DC 組件，貼近傳統的汽柴油油箱加油流程，使用時帶來令人安心的熟悉感。(圖片來源：Phoenix Contact)

不過，CCS 電動車要順利充電所仰賴的許多技術特點，可能極易遭到使用者忽視，必須予以公開；這些特點如圖 6 中圈選的數字所示。

圖 6：CCS C-Line 在技術和效能方面具有六大特點及功能，只是使用者可能並未注意到 (除非帶有標籤和標誌)，但對運作的正確性、有效性、可靠性和安全性來說非常重要。(圖片來源：Phoenix Contact，經 Bill Schweber 修改)

1) 整合式溫度感測器技術：能在電源觸點直接精準測量溫度，過熱時可中斷充電流程，以免危及使用者和破壞充電站。

2) 鍍銀觸點：電源和訊號觸點的鍍銀表面，能確保有效傳輸電力，提供最佳的腐蝕防護效果和長久的使用壽命。

3) 個別標誌：充電連接器能以客製化標誌替代 Phoenix Contact 的標誌，並印在可抗紫外線及耐天候的塑膠標籤上。

4) 精巧設計搭配人體工學手柄：手握區形體設計符合人體工學，確保輕鬆操作及舒適觸感。此外，精巧的設計可確保充電站和充電連接器具有和諧的整體外觀。

5) 巧妙的密封概念：精細的密封概念，可確保持續達到縱向防水，避免水分滲入充電連接器或纜線。

6) 依據 DIN EN 50620 標準設計的纜線：此充電纜線特別堅固，經過 VDE 認證，並專門針對電動運具應用而設計，在絕緣厚度、材料彈性與其他特性上有所講究。

結論

要對電動車進行 DC 充電，需使用符合嚴格電氣和機械效能標準的連接器與纜線組件。在外觀、觸感、操作和整體舒適感上，也必須符合消費者期待。Phoenix Contact 的 Type 1 與 Type 2 CCS C-Line DC 充電纜線符合這些要求，並有多種款式，可滿足不同的終端設計要求。

相關內容

1：緊湊型 CCS 纜線提供第 2 級 DC 快速充電

https://www.digikey.com/en/articles/compact-ccs-cables-provide-level-2-fast-dc-charging

2：如何採用一系列連接器來支援完善的電動車充電基礎設施

https://www.digikey.com/en/articles/how-to-employ-a-connectors-for-ev-charging-infrastructure

參考資料

1: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK448087/