《电动车辆传导充电系统 电动车辆与交流直流充电机站》.docx
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《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流直流充电机站》
《电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机(站)》
GB/T18487.3-2001(2001-11-02批准,2002-05-01实施)
前言
本标准等效采用国际电工委员会IEC/CDV61851-2-2:
1999《电动车辆交流充电站》和IEC/CDV61851-2-3:
1999《电动车辆直流充电站》两个标准内容,补充了根据我国电动车辆充电技术研究和充电设备生产、运行的成果及经验,同时修改了不适合我国实际情况的有关内容,例如与已发布的国家标准不一致、相矛盾的内容,对指标、过严要求也进行适当调整。
本标准也参考了日本JEVSG101-1993标准和美国的SAE-J1772-1996标准。
本标准的附录A、附录B为提示的附录。
本标准由国家机械工业局提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。
本标准负责起草单位:
清华大学。
本标准参加起草单位:
北方交通大学、北京兆维集团、信息产业部电子第十八研究所、保定金风帆蓄电池有限公司。
本标准主要起草人:
齐国光、刘中仁、孙晓民、周希德、王长青、曲晓红、许长洪等。
IEC前言
1)国际电工委员会(IEC)是一个由所有国家的电工委员会(IEC国家委员会)组成的国际性标准化组织。
IEC的目标是为了促进电气和电子领域中与标准化有关的所有问题的国际合作。
为此目的,除了开展一些其他活动外,IEC出版了许多国际标准。
这些标准委托有关技术委员会进行编制,对所涉及主题感兴趣的任何IEC国家委员会都可以参加其准备工作。
与IEC有联系的国际性组织、政府和非政府组织也可以参加编制工作,IEC与国际标准化组织(ISO)按照两个组织之间协议所确定的条件,密切地进行合作。
2)IEC有关技术问题的正式决议或协议,是由代表对这些问题十分关切的所有国家委员会的技术委员会作出的。
这些决议或协议尽可能地表达了对所涉及问题在国际上的一致意见。
3)这些决议或协议以标准、技术报告或导则的形式出版,以推荐的形式供国际上使用,并在此意义上为各国家委员会所接受。
4)为了促进国际上的统一,IEC国家委员会应尽最大可能地采用IEC国际标准作为他们的国家标准或地区标准。
IEC标准和相应的国家标准或地区标准之间的任何差异都应该在国家或地区标准中明确地指出。
5)IEC并未制定表明其认可的标记程序,任何设备宣称其符合IEC某项标准,IEC将不承担责任。
6)要注意本国际标准的某些成分可能是专利保护的对象,但IEC没有责任去识别任何或所有这样的专利权。
国际标准IEC61851-2-2和IEC61851-2-3是由IEC的7B技术委员会提出的。
本标准IEC61851-2-2和IEC61851-2-3是系列标准IEC61851中第二部分的第2部分及第3分部分。
已发布的这个系列标准在结构上划分成下列几个部分:
第一部分:
电动车辆(EV)传导充电系统的一般性要求。
第二部分:
电动车辆传导耦合所用设备的结构、电气及性能要求。
第二部分进一步细分成以下几个部分(这些部分己作为国际标准发布):
--部分2-1:
电动车辆与交流/直流电源的连接要求。
--部分2-2:
电动车辆交流充电站。
--部分2-3:
电动车辆直流充电站。
第三部分:
电动车辆充电站和电动车辆之间的通信协议。
中华人民共和国国家标准
电动车辆传导充电系统电动车辆交流/直流充电机(站) GB/T18487.3-2001
ElectricvehicleconductivechargingsystemA.C./D.c.Electricvehiclechargingstation
1 范围
本标准与GB/T18487.1结合,给出传导连接到电动车辆的交流/直流充电机(站)(按GB156-1993,交流电压最大值为660V,直流电压最大值为1000V)的具体要求。
对于交流充电站,本标准不包括不具有充电控制功能的盒式装置,它配有给电动车辆提供能源的插座。
根据GB/T18487.1规定,电动车辆直流充电机(站)充电模式为模式4。
本标准不包括与维护有关的其它安全要求。
2 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB156-1993标准电压
GB/T2423.1-1989电工电子产品基本环境试验规程试验A:
低温试验方法(eqvIEC60068-2-1:
1974)
GB/T2423.2-1989电工电子产品基本环境试验规程试验B:
高温试验方法(eqvIEC60068-2-2:
1974)
GB/T2423.3-1993电工电子产品基本环境试验规程试验Ca:
恒定湿热试验方法(eqvIEC60068-2-3:
1984)
GB/T2423.4-1993电工电子产品基本环境试验规程试验Db:
交变湿热试验方法(eqvIEC60068-2-30:
1980)
GB/T2423.18-1985电工电子产品基本环境试验规程试验Kb:
交变盐雾试验方法(氯化钠溶液)(idtIEC60068-2-52:
1996)
GB/T2423.22-1987电工电子产品基本环境试验规程试验N:
温度变化试验方法(eqvIEC60068-2-14:
1984)
GB/T2423.24-1995电工电子产品环境试验第二部分:
试验方法试验Sa:
模拟地面上的太阳辐射(idtIEC60068-2-5:
1975)
GB4208-1993外壳防护等级(IP代码)(eqvIEC60529:
1989)
GB/T6113.1-1995无线电骚扰和抗扰度测量设备规范(eqvCISPR16-1:
1993)
GB/T6113.2-1998无线电骚扰和抗扰度测量方法(eqvCISPR16-2:
1996)
GB7251.1-1997低压成套开关设备和控制设备第一部分:
型式试验和部分型式试验成套设备(idtIEC60439-1:
1992)
GB9254-1998信息技术设备的无线电骚扰限制和测量方法(idtCISPR22:
1997)
GB16895.5-2000建筑物电气装置第4部分:
安全防护第43章:
过电流保护(idtIEC60364-4-43:
1990)
GB/T16935.1-1997低压系统内设备的绝缘配合:
第1部分:
原理、要求和试验(idtIEC60664-1:
1992)
GB17478-1998低压直流电源设备的特性和安全要求(eqvIEC61204:
1993)
GB17625.1-1998低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流≤16A)(eqvIEC61000-3-2:
1995)
GB/T17626.1-1998电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论(idtIEC61000-4-1:
1995)
GB/T17626.2-1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(idtIEC61000-4-2:
1995)
GB/T17626.3-1998电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验(idtIEC61000-4-3:
1995)
GB/T17626.4-1998电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(idtIEC61000-4-4:
1995)
GB/T17626.5-1999电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验(idtIEC61000-4-5:
1995)
GB/T17626.11-1999电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验(idtIEC61000-4-11:
1994)
GB/T17627.1-1998低压电气设备的高电压试验技术第一部分:
定义和试验要求(eqvIEC61180-1:
1992)
GB/T18487.1-2001电动车辆传导充电系统一般要求(eqvIEC61851-1:
2001)
IEC60364.4-443:
1995建筑物电气装置第4部分:
安全防护第44章:
过压保护第443节:
防大气放电或由开关切换引起的过电压的保护
IEC61000-2-2:
1990电磁兼容第2部分:
环境第2章:
公共低压供电系统中低频传导骚扰和信号传输的兼容性
IEC61036:
1990交流电流静态有效能量瓦-时表(l级和2级)
3 定义
本标准采用GB/T18487.1定义及下列定义。
车辆充电控制单元vehiclechargingcontrolunit(VCCU)
嵌入在电动车辆中用来控制非车载充电机充电参数的系统。
4 总则
4.1 交流充电机(站)
电动车辆交流充电机(站)指具有特殊控制充电功能、用来给电动车辆交流供电的所有设备,它们都安装在一个壳体之中。
电动车辆交流充电机(站)和电动车辆之间可采用上种不同的连接方式:
--方式A:
供电电缆和插头永久性固定于电动车辆(EV)上;
--方式B:
使用带有电动车辆连接器和电源连接器的独立活动电缆;
--方式C:
供电电缆和连接器永久性固定于充电机(站)上。
电动车辆交流充电机(站)可有一个或多个插头一插座/连接器。
4.2 直流充电机(站)
用电源线和连接器同电动车辆连接,电源线和连接器永久地固定在充电机(站)上GB/T18487.1-2001中的连接方式C)。
总之,对于交流/直流充电机(站),不论室内或室外,电动车辆交流/直流充电机(站)应连接到电动车辆上,在正常条件下充电功能的操作应保证安全,在室内或室外即使正常使用中的误操作,也不应危害人身或周围环境。
通过履行本标准中规定的有关要求,并且按照所有相关测试要求进行测试,来检查符合性。
电动车辆充电机(站)总体要求也可以参考GB7251.1。
5 实际使用操作和安装的标准条件
交流电源电压的额定电压值最大为660V(参见GB156),允许电压波动范围为标称电压±10%,额定频率为50Hz±1Hz。
环境温度在-20℃~+50℃之间时设备应可以正常运行(严寒地区-30℃。
在此温度范围之外,充电机(站)的使用应在厂家和用户之间进行协商)。
相对湿度在5%~93%之间。
6 交流输入和直流输出电压及电流的额定值
6.1 交流电压/电流输入
推荐的额定电压和额定电流值应以国家标准为依据。
首选输出电压额定值和电流额定值见表1,也可以使用较低的电流值。
表 1
输出方式
交流电压及电流
A
单相220V,16A
B
单相/三相220/380V,32A
C
三相38OV,最大250A
6.2 直流电压/电流输出
输出额定电压和额定电流最大允许值为1000V,400A。
7 总体测试要求
7.1 在本标准中所有测试为型式试验。
7.2 除非另作声明,只对由厂商交付和说明确认的一个单个抽样产品进行测试。
7.3 除非另作声明,应按本标准的条文和于条文顺序进行测试。
7.4 在正常使用时,应只对样品进行测试,或肯对它的任何可侈动部分放在可能出现的最不利的位置进行测试。
7.5 测试应在通风、空旷处进行。
除非另作说明,环境温度一般为20℃±5℃。
7.6 测试用50HZ交流电压的参数应与GB/T17627.1的要求一致。
8 功能和要求
8.1控制功能
对采用允电模式3的允电机(站)应提供GB/T18487.1-2001中6.2所列举的功能。
对采用充电模式4充电的电动车辆直流充电机(站)应提供GB/T18487.1-2001中6.2所列举的功能。
8.2 安全连接检查
连续检查接地连接,只有在电动车辆连接完好无误的情况下才允许进行充电。
8.3 紧急处理
应安装一个紧急断开设备用以将电动车辆交流或直流充电机(站)与交流电网隔离开,以防电击、起火或爆炸。
断开设备应有一定的保护装置,以防偶然断开。
8.4 允许温度
在40℃环境温度下,电动车辆交流/直流充电机(站)可用手接触部分允许最高温度应是:
--金属部分,50℃;
--非金属部分,60℃。
可以用手接触但不必紧握的部分,在同样条件下允许的最高温度应为:
--金属部分,60℃;
--非金属部分,85℃。
8.5 充电机(站)防护等级(IP)
8.5.1 当插座(如果需要)被锁定后,根据GB4208,不论充电机(站)处于工作或非工作状态时充电机(站)的防护等级都应符合IP44的要求。
8.5.2 电动车辆直流充电机(站)应遵守IP32(在室内)或IP54(在室外),充电机(站)必要时按照GB4208的规定确定是否提高防护等级。
连接方式的保护级别应符合GB/T18487.1有关条目。
8.6 连接器放置的位置
在连接方式A或连接方式B插头一插座安装中,要求其中较低部分与地面距离在0.4m~1.5m左右。
在连接方式C中,应提供连接器套。
当充电完成后连接器的安放位置也应满足前面的要求。
电动车辆直流充电机(站)应提供一种方式表明在断开连接后连接器放置是否正常。
8.7 电动车辆交流/直流充电机(站)电缆的放置
电动车辆交流/直流充电机(站)应提供一种方式确保电缆在断开连接后能妥善存放。
8.8 扩展电缆
使用扩展电缆是为了禁止在电动车辆和电动车辆充电机(站)之间使用任何不安全(有过载危险,缺少保护性导体的)的连接部件。
8.9计量
如果有需要应对充电机定期计量,相关的测试按IEC61036进行。
8.10 直流电压/电流输出
对于直流充电机(站)有关直流输出所有值的分条目应当是直流充电机(站)、电动车辆可接受的综合值。
有关参考可以在GB17478中找到。
8.10.1 额定输出和最大输出功率
直流充电机(站)应能够在[允许的]电压范围、[允许的]电流范围内,在40℃环境温度时最大功率条件下给电动车辆输送直流电压。
8.10.2 输出电压和电流误差
直流充电机(站)输出的直流电压和电流与电动车辆发送的设定电压、电流值相比,电压误差不应大于1%,电流误差不大于5%。
8.10.3 周期和随机偏差
直流充电机(站)在允许的最小、最大电流的范围内,输出电流的周期和随机偏差不能大于实际电流峰-峰值的10%。
8.10.4 接通冲击电流(交流或直流侧)
开关接通时冲击电流的峰值应限制在充电机(站)额定电流最大值的10%以内。
8.10.5 关断电压的过渡过程
开关断开时电压的峰值不应超过实际工作电压的140%。
8.10.6 对电动车辆发送设定值的响应时间
对由电动车辆送来的一个阶跃电压信号(在设定点10%~90%之间的上升时间),直流充电机(站)输出的上升时间应小于5s,超调量应小于10%,在接收到关机命令后,直流充电机(站)电流降到0A的时间应小于50ms。
8.10.7 输出的过电压保护
应提供带有20ms延迟的过电流保护命令,使电动车辆在考虑全局参数而设定的允许的最大电池电压时关断直流充电机(站)。
8.10.8 输出的过流保护
应提供带有1s延迟的过电压保护命令,使电动车辆在考虑全局参数而设定的最大电池电流时关断充电机(站)。
9 电气安全
一般的电气安全要求应符合在国家标准GB/T18487.1的规定,另外应满足包括下列要求。
9.1 故障情况(非接触式)下的电击防护
漏电保护装置(RCD)不应自动复位。
手动复位装置要便于用户操作。
其他人身保护设备的自动复位要遵照有关国家规定。
9.2 接地电极在电动车辆直流充电机(站)外露部分和接地电路之间的连接
对Ⅰ级充电机(站)接地电极和电动车辆直流充电机(站)接地的测试应遵循GB/T18487.1和接地安全要求。
对充电机(站)外露导电部分和接地电路之间的电气连接测试应使用16A直流电流源。
对Ⅱ级充电机(站),应有一个统一的保护导体。
9.3 电动车辆保护导体的电气连锁检查
在充电模式3下,如果充电机(站)在对电动车辆用保护导体的电气连锁检测失败,提供给车辆的电源应立即关闭输出。
如果充电机(站)用保护导体的电气连锁检测失败,应立即关闭输送给车辆的电源。
10 电介质绝缘测试
10.1 电介质承受特性
10.1.1 介电强度
在50Hz电源持续1min时;电介质耐压要求如下:
a)对Ⅰ级充电机(站)
在共模和差模下为2000Vrms。
b)对Ⅱ级充电机(站)
共模下为4000Vrms(所有与外露导电部分有关的电路)。
差模下为2000Vrms的共模电压(在每个电气独立电路和所有其他与电路有关的外露导电部分之间)。
c)对Ⅰ级和Ⅱ级充电机(站)
在电源电路和甚低压安全电路之间电压力4000Vrms。
测试应按GB/T17627.1的要求进行。
10.1.2 电介质脉冲耐压(1.2/50μs)
在脉冲电压下,电源电路电介质按照如下进行检查:
--共模状态下8000V(根据GB/T16935.1安装图)。
--差模状态下4000V(根据GB/T16935.1安装图)。
测试应按GB/T17627.1的要求进行(从属地考虑见GB7251.1)。
10.1.3 绝缘电阻
当500V直流电压加载到所有连接在一起的输入/输出(包括电源)端和车体之间绝缘电阻应为:
a)Ⅰ级充电机(站):
R≥1MΩ;
b)Ⅱ级充电机(站):
R≥7MΩ;
测量绝缘电阻应在测试电压加载1min后进行测试,并且在进行湿热测试后马上进行(见11.1.4)。
10.2 漏电流
漏电流测量(见图1和图2)在湿热试验(见11.1.4)后,用1.1倍标称电压测试。
漏电流不应超过表2中的值。
表 2
第Ⅰ级
第Ⅱ级
任一网络电极和彼此通过包裹绝缘外层部分的金属箔,互联的可接触的金属部分之间
3.5mA
0.25mA
任一网络电极和通常不激活的、不可接触的金属部分之间(在双重绝缘条件下)
没用到
3.5mA
彼此通过包裹绝缘外层部分(附加绝缘)的金属箔互联的可接触和不可接触的部分之间
没用到
0.5mA
本测试应在充电机(站)接有阻抗负载,在输出额定功率情况下进行。
10.3 保护措施
过流和过压保护措施应遵照GB16895.5和IEC60634-4-443要求。
充电机(站)过流保护、短路保护设备应与所在供电网协调一致。
10.4 电气间隙和爬电距离
在充电机(站)内安装的电子设备电气间隙和爬电距离应与相关标准中所指定的要求一致。
对外露活动导体和终端设备(例如汇流条,设备之间的连接机构…),电气间隙和爬电距离应根据GB/T16935.1进行选择。
11 环境测试
11.1 气候环境测试
11.1.1 概述
在下面测试中,交流/直流电动车辆充电机(站)应工作在输入标称电压、最大功率输出和最大电流状态下,在每次测试后应仍能够达到原有性能要求。
11.1.2 环境温度
电动车辆交流/直流充电机(站)设计的工作温度范围是在-20℃~+50℃。
这些测试应按GB/T2423.22中Nb测试“在指定变化率内改变温度”进行。
本测试的有关参考正在制定之中。
11.1.3 干热处理
本测试应与GB/T2423.2中Bc或Bd测试一致。
针对测试样品的干热处理,在温度慢速或快速变化时,所消耗的能量正在考虑之中。
11.1.4 环境湿度
直流电动车辆充电机(站)应设计工作在相对湿度为5%~90%的环境下,应通过以下两种测试之一:
a)湿热连续测试(dampheatcontinuestest)
本测试应按照GB/T2423.3的测试Ca进行,在温度40℃±2℃,相对湿度为85%环境下连续48h。
b)潮湿发热周期测试
本测试按照GB/T2423.4的测试Db进行,在40℃下连续六个循环。
11.1.5 低温测试
本测试应按照GB/T2423.1的测试Ab进行,在温度-30℃±3℃环境下连续16h。
11.6 环境气压
电动车辆交流/直流充电机(站)设计工作在86kPa~106kPa气压下。
11.1.7 太阳辐射(可选)
本测试应按GB/T2423.24的S1测试Sa过程B进行(只对室外)。
11.1.8 盐碱雾(可选)
本测试应按GB/T2423.18的S1Kb测试标准严格测试。
11.2 机械环境测试
11.2.1 概述
经过以下的测试后,性能不能降低。
测试后应确保没有影响防护等级及门锁的操纵性;应确保电器设备得到满意地清理。
如果直流充电站带有金属外壳,应确保外壳不会因永久或暂时变形而接触到里面的部分。
如果直流充电站带有绝缘外壳,当不存在会破坏直流充电站可用性的相关缺陷,而且基本满足条件,那么外壳表面轻微的凹陷、爆裂或剥落可以不予考虑。
11.2.2 机械冲击
充电机(站)主体应能承受机械冲击。
根据GB/T2423.2的测试过程检查,剧烈冲击能量为20J。
(5kg,在0.4m)
11.2.3 稳定性
应根据厂家安装说明安装电动车辆直流充电机(站),从四个不同角度的每一个或最坏情况下沿水平方向用500N力拉电动车辆直流充电机(站)的顶部持续5min。
电动车辆直流充电机(站)应能正常工作,并且顶部变形不能大于:
--带载荷应用时50mm;
--不带载荷应用时10mm。
11.3 电磁环境测试
11.3.1 抗电磁骚扰
11.3.1.1 概述
按本标准进行测试后,电动车辆充电机(站)不应有危害或不安全。
制造商应提供在EMC测试期间或测试结果中性能判据定义的功能说明,并且测试结果按下面判据记录在测试报告里。
性能判据A:
仪器应能连续正常工作。
在正常工作时,不允许性能降低和性能丧失低于厂商指定性能级别。
在某些情况下
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- 关 键 词:
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