以下是新国标（以GB/T 18487.1-2023《电动车辆传导充电系统 第1部分：通用要求》等为核心）下的充电桩安全要求及对应设计解决方案，用中文分项说明：

一、新国标核心安全要求

1. 电气安全

• 绝缘与防护
  要求：充电桩需满足IP54防护等级（户外），漏电流保护阈值≤30mA。
  解决方案：

  • 采用双重绝缘设计，高压部件使用阻燃材料（如V0级PC/ABS合金）。
  • 配置实时绝缘监测模块，异常时0.1秒内切断电源。

• 防触电保护
  要求：充电接口插拔时无裸露带电触点。
  解决方案：

  • 充电枪：符合GB/T 20234标准，设置"机械锁+电子锁"双保险，插拔前先断电。
  • 泄放电路：拔枪后1秒内将残余电压降至60V以下。

2. 系统功能安全

• 过载与短路保护
  要求：短路电流耐受能力≥10kA。
  解决方案：

  • 内置智能熔断器（如Pyrofuse）配合IGBT软关断技术。
  • 多级协同保护：过压/欠压（±10%额定电压）、过温（＞85℃断电）、过流（＞110%额定电流）。

• 充电控制逻辑
  要求：符合充电时序（连接确认→充电握手→充电阶段→结束）。
  解决方案：

  • 通过CP（控制导引）信号实时监测车辆电池状态，异常通讯时中止充电。
  • 采用双MCU冗余控制架构，主控失效时备份系统接管。

3. 结构与环境安全

• 防火防爆
  要求：阻燃材料（UL94 V0）、电池热失控防护。
  解决方案：

  • 外壳采用金属钣金或阻燃工程塑料，内置温度烟雾传感器。
  • 直流桩配置泄爆通道设计，定向排放热失控气体。

• 机械安全
  要求：充电枪插拔寿命≥10,000次，线缆抗拉强度＞200N。
  解决方案：

  • 枪头弹簧针镀金处理，线缆采用TPE+凯夫拉抗拉层。
  • 落地桩倾斜15°时仍能保持稳定。

二、新国标新增关键要求

1. 通信与数据安全

• 加密与认证
  要求：符合GB/T 27930-2023通信协议，支持双向身份认证。
  解决方案：

  • 基于SE安全芯片的SM2/SM4国密算法加密传输。
  • 双向数字证书验证，防止"中间人攻击"。

• 数据隐私
  要求：用户充电数据匿名化处理。
  解决方案：

  • 本地数据存储加密，上传云端时脱敏处理（如MAC地址哈希化）。

2. 电磁兼容（EMC）

• 要求：符合GB/T 18487.2辐射限值。
• 解决方案：
  • PCB布局采用"星形接地"，高频器件加装磁环/屏蔽罩。
  • 线缆双层屏蔽设计（铝箔+编织网），通过3m法电波暗室测试。

三、系统级安全设计方案

1. 拓扑架构示例

[主控MCU] → [安全继电器] → [计量模块]  
          ↳ [监测MCU] → [绝缘检测]  
          ↳ [BMS通信] → [CAN/FlexRay]  

2. 故障冗余设计

• 关键模块：电源模块N+1备份，通讯双CAN总线。
• 软件容错：Watchdog定时复位，故障代码分级上报（0级：立即停机）。

四、运维安全要求

• 远程监控
  要求：实时上传充电状态至平台（GB/T 38661）。
  解决方案：
  • 4G/NB-IoT模块+IoT平台，支持OTA安全升级。
• 维护安全
  要求：维护孔位设置物理锁，高压区域明显警示。
  解决方案：
  • 开盖自动断电，维修开关带机械互锁。

五、总结：设计要点

新国标强调"全生命周期安全"，设计时需通过型式试验报告（含短路/湿热/EMC测试）和第三方认证（如CQC）。实际部署中，建议结合AI充电风险预测模型（如基于电流纹波识别电池析锂）实现主动防护。