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ICS?点击此处添加ICS号 点击此处添加中国标准文献分类号 中华人民共和国国家标准 GB/T XXXXX―XXXX ????? 电动汽车无线充电系统 特殊要求 Electric Vehicle Wireless Power Transfer:Specific Requirements (征求意见稿) 2017.

06 XXXX - XX - XX发布 XXXX - XX - XX实施 目次1范围

1 2 规范性引用文件

1 3 术语和定义

1 4 分类

2 5 一般要求

3 6 通信要求

5 7 技术要求

6 8 测试方法

7 附录A(规范性附录) 测试记录

12 附录B(规范性附录) 原、副边设备

16 前??言GB/T XXXX-XXXX《电动汽车无线充电系统 特殊要求》: 本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草. 本部分由……提出并归口. 本部分主要起草单位: 本部分主要起草人: 电动汽车无线充电系统 特殊要求 范围 本标准规定了电动汽车无线充电系统特殊要求内容,包括分类、一般要求、通信要求、技术要求、测试要求等. 本标准适用于电动汽车静态磁耦合无线充电系统,其供电电源额定电压最大值为1000 V AC或1500 V DC,额定输出电压最大值为1000 V AC或1500 V DC. 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件. GB/T 4208-2008 外壳防护等级(IP代码) GB/T XXXXXXXXXX 电动汽车无线充电系统 通用要求 GB/T XXXXXXXXXX 电动汽车无线充电电磁暴露限值与测试方法 GB/T 17625.1 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16 A)(IEC 61000-3-2,IDT) GB/T 17625.8 电磁兼容 限值 每相输入电流大于16A小于等于75A连接到公用低压系统的设备产生的谐波电流限值(IEC 61000-3-12,IDT) GB 14048.2-2008 低压开关设备和控制设备第2部分:断路器 GB 16916.1-2014 家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB) 第1部分: 一般规则(IEC 61008-1:2002, MOD) GB 22794-2008 家用和类似用途的不带和带过电流保护的B型剩余电流动作断路器(B型RCCB和B型RCBO)(IEC 62423:2009,IDT) 术语和定义 GB/T XXX中界定的以及下列术语和定义适用于本文件. 静态磁耦合无线充电 Stationary Magnetic Field Wireless Power Transfer (MF-WPT) 以磁场为介质,通过磁耦合方式从电源向电力负载进行无线电能传输的充电方式,电源和电力负载的物理位置为静止状态. 工作频率 Operating frequency 无线充电系统进行功率传输的频率范围. 标称频率 Nominal frequency 系统设计的工作频率.对于可调频率系统,当原边设备、副边设备对齐且所有部件都以设计参数稳定工作时,系统将工作于标称频率. 离地间隙 Ground clearance 指副边设备下表面与地面之间的距离. 自动充电方式 Automatic charging mode 在充电过程中,无线充电系统依据电动汽车提供的数据动态调整充电参数、执行相应操作,完成充电过程. 无线充电控制管理系统 Wireless charging control and management system (WCCMS) 负责一个或多个电动汽车无线充电系统的充电协调控制、运维监控管理、业务运营管理和系统管理等功能. 通信中断 Communication outage 地面设备在某一段设置的固定时间内未接收到车载设备的数据或车载设备未收到地面设备数据,则认为地面设备与车载设备通信中断. 分类 按磁极 MF-WPT系统按磁极分类如图1所示. 一对一 多对多 多对一 副边线圈 机械气隙 原边线圈 磁极结构 按谐振补偿拓扑 MF-WPT系统谐振电路如图2所示,原边、副边均可采用这些谐振拓扑. 谐振拓扑 串联 并联 并联 串联 复合补偿 副边补偿 机械气隙 原边补偿 串联 并联 串联 并联 复合补偿 谐振补偿拓扑 原边、副边补偿方式不限于以上谐振补偿拓扑. 按输入功率等级 按输入功率等级的分类应符合GB/T XXX(通用要求)中6.2节的规定. 按使用环境 按使用环境的分类应符合GB/T XXX(通用要求)中6.3节的规定. 按安装方式 按安装方式的分类应符合GB/T XXX(通用要求)中5.4.1节的规定. 一般要求 系统效率 在额定工作点上,系统效率应不低于88%.系统以额定功率输出时,在垂直方向和水平方向所有允许偏移条件下,系统效率应不低于85%. 本标准效率测试为部件级测试,部件级测试负载为电阻负载. 工作频率 MF-WPT系统的工作频率应当满足表1所示. 工作频率 功率等级 MF-WPT1 MF-WPT2 MF-WPT3 MF-WPT4 MF-WPT5 MF-WPT6 MF-WPT7 标称频率 85kHz 85kHz A A A A A 工作频率范围 80kHz-90kHz 80kHz-90kHz A A A A A A表示待定,在后续版本中确定. 机械气隙 MF-WPT系统原边和副边的机械气隙应当满足表2所示. 机械气隙 类型 机械气隙(mm) S 80±30 M 130±30 L 190±40 离地间隙 MF-WPT系统副边设备的离地间隙应当满足表3所示. 离地间隙 类型 离地间隙(mm) D1 100~150mm D2 140~210mm D3 170~300mm 偏移范围 MF-WPT系统原边设备和副边设备在如表4所示的偏移范围内应当满足GB/T XXX(通用要求)中7.1-7.6节的要求. 偏移范围 等级 MF-WPT1 MF-WPT2 MF-WPT3 MF-WPT4 MF-WPT5 MF-WPT6 MF-WPT7 X方向(mm) ±75 ±75 A A A A A Y方向(mm) ±100 ±100 A A A A A A表示待定,在后续版本中确定. 系统架构 MF-WPT系统架构参见GB/T XXX(通用要求)附录A.1. 原边设备 安装方式 原边设备的安装方式见GB/T XXX(通用要求)中5.4节规定. 安装位置 原边设备的线圈安装位置参见附录B.1. 系统功能 充电方式 MF-WPT系统应具备自动充电方式. 待机唤醒 MF-WPT系统在待机状态时地面设备应可被唤醒. 参数检测 根据初始化阶段交互的信息,检测原边设备和副边设备之间的互操作性参数,至少应包括: a) 输入功率等级;

b) 工作频率;

c)线圈类型;

d) 谐振补偿拓扑;

e) 对位检测结果;

f) 机械气隙/离地间隙. 对位检测 MF -WPT系统车载设备应具备对位检测功能,能够反馈副边设备是否在条款5.5规定的偏移范围内.若检测到超出偏移范围,则MF -WPT系统发出警告,并停止充电. 异物检测 MF-WPT系统地面设备应具备异物检测功能,能够识别原边设备上方影响无线电能传输的异物,常规异物见表7.若检测到异物,则MF-WPT系统发出警告,并停止充电. 活体保护 MF-WPT系统地面设备宜具备活物保护功能,能够判断GB/T XXXX(磁场曝露)保护区域1和2内是否存在活体,若检测到活体,则MF-WPT系统发出警告,并停止充电. 安全联锁 正在充电状态与车辆行驶状态应为互锁关系. 车辆行驶模式包含OFF,ON,ACC,LOCK,互锁模式不应排除ACC和ON状态. 人机交互功能 MF-WPT系统应显示下列信息或状态: a) 系统运行状态指示:待机、充电、异常,当处于异常状态时,宜显示异常状态原因;

b) 有手动设定方式功能的MF-WPT系统应显示人工输入信息;

c) 互操作性参数检测结果,若互操作性参数检测未通过,应显示未通过原因. d) 历史信息查询. MF-WPT系统宜显示下列信息: a) 电池当前蓄电池电荷状态SOC、充电电压、充电电流等;

b) 已充电时间、已充电量,剩余充电时间;

c) 充电效率. 异常保护 MF-WPT系统地面设备、车载设备都应具备异常保护功能,具体要求如下: a) 地面设备应具备电源输入侧的过压保护、欠压报警. b) 地面设备的非车载功率组件应具过压保护、过流保护、空载保护. c) 车载设备应具备输出过压、过流和空载保护. d) 地面设备、车载设备应具备过温保护,当超过温度限值时,系统应当降功率运行或者停止运行.其中温度采集点应至少包括原边设备、副边设备、非车载功率组件的环境温度以及车载功率组件的环境温度. e) MF-WPT系统在充电过程中,当检测到地面设备与车载设备通信中断时,MF-WPT系统应停止充电. f) 地面设备应具备剩余电流保护器,交流供电设备的剩余电流保护器宜采用A型或B型,符合GB 14048.2-

2008、GB 16916.1-2014和GB 22794-2008的相关要求. 通信要求 命令和控制通信 MF-WPT系统应具备地面设备和车载设备之间的无线通信能力,通过信令实现无线电能传输过程的控制以及相关必要信息的交互,确保MF-WPT系统的安全、可靠运行. 高层通信 高层通讯信息是指命令和控制通讯之外的,但在无线充电过程中必须交换的信息.高层通信时,MF-WPT系统应具备地面设备、车载设备以及无线充电控制管理系统的无线通信能力,通过信令实现无线电能传输控制、运行数据以及其他相关必要信息的交互. 技术要求 系统效率 MF-WPT系统效率应满足条款5.1的规定,本章节适用于功率等级MF-WPT1和MF-WPT2. 其他功率等级的测试在后续版本中确定. 功率因数 在额定输入、额定输出条件下,MF-WPT系统输入功率因数值应不低于0.98. 输入谐波电流 仅适用于下列类别中的无线充电设备: a) 额定电压220V,连线方式:单相三线制;

b) 额定电压380V,连线方式:三相四线制或三相五线制;

c) 额定频率 50Hz. 每相输入电流小于等于16A且连接到公共低压交流配电系统的供电设备应符合GB 17625.1中相关规定,所有供电设备为A类设备. 上述A类设备的定义不同于GB 4824-2013中8.1.2详细说明的环境分类. 每相输入电流大于16A,小于等于75A且连接到公共低压交流配电系统的供电设备应符合GB/T 17625.8中相关规定. 对于每相输入电流大于75A的供电设备,由于限值和测量方法尚在考虑中,其测量建议在每相输入电流不大于75A的最大模块数量配置下进行. EMF MF-WPT系统的电磁曝露EMF值应满足GB/T XXXX(电磁曝露)中xx.xx的要求. 电击防护 MF-WPT系统电击防护要求应符合GB/T XXXX(通用要求)中10.2节的规定. 绝缘强度特性 MF-WPT系统绝缘强度特性要求应满足GB/T XXXX(通用要求)中10.2.4的规定. 过流保护和短路保护 MF-WPT系统的过流保护和短路保护功能应满足GB/T XXXX(通用要求)中10.3的要求. 温升和过热 MF-WPT系统的温升和过热功能应满足GB/T XXXX(通用要求)中10.4的要求. 车辆碾压 应符合GB/T XXXX(通用要求)中12.3的要求. 测试方法 测试基本要求 试验系统 无线充电试验系统示意图如图3所示: 无线充电试验系统示意图 试验平台 试验平台可容纳: a) 原边设备;

b) 副边设备. 应能满足条款5.3-5.5中规定的机械气隙、离地间隙及偏移范围的要求. 试验环境条件 应在以下环境条件下进行: a) 环境温度:+15℃~+35℃;

b) 相对湿度:45%~75%;

c) 大气压力:86kPa~106kPa. 试验电源条件 试验时供电电源条件为: a) 频率:50Hz±0.5Hz;

b) 交流电源电压:220V/380V,允许偏差±5%;

c) 交流电源波形:近似正弦波,波形畸变因数不大于5%;

d) 三相交流电源系统的不平衡度不大于5%;

e) 交流电源系统的直流分量:偏移量不大于峰值的2%. 试验仪器要求 除另有规定外,试验中所使用的仪器仪表精度应满足下列要求: a) 一般使用的仪表准确度应根据被测量的误差等级按表5进行选择;

b) 测量温度仪表的误差不超过±1℃;

c) 测量时间用仪表:当测量时间大于1s 时,相对误差不大于0.5%;

测量时间小于1s 时,相对误差不大于0.1%;

d) 所有测试仪器、仪表应在溯源认证的有效期内. 测试仪表精度的选择 相对误差 16~≤25 1.5 14(2) >

25~≤32 2.5 12(3) >

32~≤40

4 10(5) >

40~≤63

6 8(8) >

63~≤80

10 6(13) >

80~≤100

16 4(21) >

100~≤125

25 2(33) >

125~≤160

35 1(42) >

160~≤190

50 0(53) >

190~≤230

70 000(85) >

230~≤260

95 0000(107) >

260~≤300

120 250kcmil(126) >

300~≤340

150 300kcmil(152) >

340~≤400

185 400kcmil(202) >

400~≤460

240 500kcmil(253) 注:所提供的AWG 和kcmil 尺寸仅供参考,括号中的相关截面积仅给出经圆整的有效数.AWG 是美国线规,术语 cmil 系指圆密耳.1 个圆密耳等于直径为1 密耳(千分之一英寸)的圆面积.这些术语通常在北美用于说明导线的尺寸. 绝缘强度特性 绝缘电阻试验 应符合GB/T XXXX(通用要求)中10.2.3节规定. 绝缘耐压强度试验 应符合GB/T XXX(通用要求)中条款10.2.4的规定. 冲击耐压试验 应符合GB/T XXX(通用要求)条款10.2.4的规定. 过流保护和短路保护 过流保护试验 MF-WPT系统输出连接负载,并设置在额定负载状态下运行,缓慢增加输出负载功率,MF-WPT系统应自动进入限流输出状态或者切断直流输出,并发出告警提示. 短路保护试验 MF-WPT系统输出连接负载,并设置在额定负载状态下运行,短接MF-WPT系统的直流输出端,MF-WPT系统应切断直流输出,并发出告警提示. 温升及灼热试验 MF-WPT系统的可触及零部件的允许表面温度测试方法参见GB/T XXXX中10.4.2规定,材料的温度限制测试参见GB/T XXXX中10.4.3规定. MF-WPT系统的原、副边之间的异物检测试验,需要测试异物外壳温度,以及水平距离异物的20cm、40cm、60cm处的温度,异物检测的温升和灼热试验要求见表7说明. 异物检测的温升试验和灼热试验 异物类型 温升 测试 灼热 测试 测试结果 备注 回形针 √ √ 回形针,长度29mm 硬币 √ 一圆、五角、一角模拟硬币 螺钉 √ 参考尺寸:M5 易拉罐 √ 各种常见易拉罐,容量350ml 铝片 √ 5*7.5cm(厚度?) 钢片 √ 5*7.5cm 钢丝球 √ √ 标准钢丝球(如刷锅用) 铝箔纸 √ √ 食物包装和香烟包装的锡箔纸规格:2.5cm*2.5cm;

30cm*30cm 延长线缆 √ 30米长,16号线缆绕成25圈以上 异物检测温升及灼热测试图 车辆碾压 应符合GB/T XXXX(通用要求)条款12.3的要求. (规范性附录) 测试记录 效率测试 无偏移条件下,效率测试记录如表A.1所示. 不同功率段、不同气隙下的........