《北京电动汽车电能供给与保障技术规范第4部分：非车载直流充电机技术要求-报批稿》说课材料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。北京电动汽车电能供给与保障技术规范第4部分：非车载直流充电机技术要求报批稿ICSDB11北京市标准化指导性技术文件DB11/ZXXXX2010电动汽车电能供给与保障技术规范非车载充电机通用要求Technicalspecificationsofelectricitysupplyandassuranceforelectricvehicle：Generalspecificationsforoff-boardcharger征求意见稿2010-XX-XX发布北京市质量技术监督局发布目次TOChzt前言、引言标题,

2、1,参考文献、索引标题,1,章标题,1,参考文献,1,附录标识,1*MERGEFORMATHYPERLINKl_Toc269887626前言PAGEREF_Toc269887626hIIHYPERLINKl_Toc2698876271范围PAGEREF_Toc269887627h1HYPERLINKl_Toc2698876282规范性引用文件PAGEREF_Toc269887628h1HYPERLINKl_Toc2698876293术语和定义PAGEREF_Toc269887629h1HYPERLINKl_Toc2698876304基本构成PAGEREF_Toc269887630h2HYPER

3、LINKl_Toc2698876315参数PAGEREF_Toc269887631h2HYPERLINKl_Toc2698876326要求PAGEREF_Toc269887632h2HYPERLINKl_Toc2698876337试验方法PAGEREF_Toc269887633h7HYPERLINKl_Toc2698876348标志与标识PAGEREF_Toc269887634h14HYPERLINKl_Toc2698876359安装要求PAGEREF_Toc269887635h14前言本指导性技术文件按照GB/T1.1-2009给出的规则编写。本指导性技术文件由北京市科学技术委员会提出本指导

4、性技术文件由北京市发展改革委员会组织实施。本指导性技术文件建议和意见，向北京市质量技术监督局反映。本指导性技术文件的主要起草单位：本指导性技术文件的参与起草单位：本指导性技术文件的主要起草人：本指导性技术文件的参与起草人：电动汽车电能供给与保障技术规范非车载充电机通用要求范围本指导性技术文件规定了非车载充电机的基本构成、参数、要求、试验方法、标志与标识和安装要求。本指导性技术文件适用于非车载充电机的设计、制造和检验。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

5、2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3湿热试验方法GB/T2423.5冲击振动试验方法GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2423.17电工电子产品基本环境试验规程第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB/T2900.1电工术语基本术语GB/T3859.2-1993半导体变流器应用导则GB4208-2008防护等级（IP代码）GB/T4365电工术语电磁兼容GB/T4798.1-2005电工电子产品应用环境条件第

6、1部分：贮存GB/T19826电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求GB50156汽车加油加气站设计与施工规范GB50217电力工程电缆设计规范QC/T413-2002汽车电气设备基本技术条件QC/T841电动汽车传导式充电接口QC/T842电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通讯协议DB11/Z728-2010电动汽车电能供给与保障技术规范充电站术语和定义GB/T19826、GB/T2900.1和GB/T4365中确定的以及下列术语和定义适用于本文件。非车载充电机off-boardcharger固定安装在电动汽车外，与交流电网连接，并为电动汽车动力电池提供直流电能的充电机。若无特别说

7、明，本标准所指充电机为电动汽车非车载充电机。充电站EVchargingstation由三台及以上电动汽车非车载充电机和（或）交流充电桩组成（至少有一台非车载充电机），可以为电动汽车进行充电和（或）电池更换服务，并能够在充电过程中对充电机、动力蓄电池进行状态监控的场所。DB11/Z7282010，术语和定义3.1基本构成充电机可由功率单元、控制单元、计量单元、充电接口、供电接口及人机交互界面等部分组成。参数输出电压范围充电机输出电压根据适用蓄电池系统电压等级的范围分为五级：24V65V、60V120V、100V350V、300V500V、450V700V。标称输出电压优先值输出电压推荐优先值：4

8、8V、72V、144V、288V、384V、544V。输出电流充电机的输出直流额定电流可优先采用：10A、20A、30A、60A、100A、120A、200A、400A。要求工作环境条件环境温度-20+50。相对湿度5%95%。海拔高度海拔高度1000m；海拔高度1000m时，应设计高原型设备；若使用标准型设备，应按GB/T3859.2-1993中5.11.2规定降容使用。振动和冲击使用场所的振动和冲击环境不应超过GB/T4798.1-2005中表6规定的IM3级条件等级。爆炸与腐蚀使用场所不应有爆炸危险的介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质。电源输入电压输入电压见表1，允许

9、电压波动范围不超过额定电压15%。充电机输入电压要求输入电流额定值IN（A）输入电压额定值（V）IN16单相：22016IN32单相/三相：220/380IN32三相：380输入电压不平衡度输入电压的不平衡度不超过5%。频率电源频率变化范围不超过额定工作频率50Hz的2%。功能充电功能充电机应具有为蓄电池系统安全、自动充电的能力，充电机可具有手动设定参数进行充电的能力。保护功能连接状态充电机应在与电动汽车蓄电池系统通讯确认,再进行绝缘检查后,启动充电过程。当充电机检测到与电动汽车蓄电池系统的通讯不正常时，充电机应不工作，停止直流输出，并有报警提示。交流输入过压保护电源电压超过额定值15%时，充

10、电机应能自动关机停止充电，并有报警提示，故障消失时应能恢复功能。交流输入欠压保护电源电压低于额定值15%时，充电机应能自动关机停止充电，并有报警提示，故障消失时应能恢复功能。电源缺相防护当充电机检测到供电电源出现缺相时，应能自动关机停止充电，并有报警提示，故障排除后，充电机应能正常工作。直流输出短路防护在充电机输出端短接时，非车载充电机应立即自动进入限流状态或关闭输出，并有报警提示。故障排除后，充电机应能正常工作。过温防护在充电过程中，充电机的内部温度达到保护设定值时，应自动停机或降功率运行，当温度恢复正常后，应能恢复功能。在充电机待机时,当内部温度达到保护设定值时，应自动开启冷却风机进行降温

11、。反接防护在充电机与电池连接过程中，若正负极反接，通电后充电机应不能启动工作，并报警；故障排除后，充电机应能正常工作。断电重启切断充电机输入电源，重新上电后，充电机应不能够自动启动充电。人工启动充电机后，充电机应正常工作。输出限流、限压保护充电机应具备直流侧的限流、限压保护功能，保证充电安全。低压供电功能在电动汽车充电过程中，充电机应为电动汽车提供低压辅助电源，低压辅助电源为直流，标称电压为12V或24V，低压供电功率不低于50W。充电机监控功能运行事件记录监控单元应能储存不少于100条事件。充电机故障报警、充电开始与结束等均应有事件记录。充电机宜具有保存充电过程曲线的功能。事件记录和曲线记录

12、应具有掉电保持功能。故障报警充电机交流输入异常、直流输出过/欠压、直流输出过流、充电机故障、充电机监控单元与充电站监控系统通讯中断，应能发出报警。参数整定和操作权限管理监控单元应具有充电机参数整定和操作权限管理功能，任何改变运行方式和运行参数的操作均需要权限确认。计量功能充电机应具有对直流输出电量（kWh）进行计量的功能。人机交互功能手动设定方式由操作人员设置充电方式、充电电压、充电电流等参数。充电机采用手动设定方式时，应具有明确的操作指示信息。显示输出功能充电机应显示以下信息：充电时间、充电电压、充电电流、电能量计量信息；在出现故障时应有相应的提示信息。充电机可显示的信息：在手动设定过程中显

13、示人工输入信息、单体电池最高和最低电压、温度、电池类型等。电气性能启动冲击电流充电机应具有软启动功能，交流侧的启动冲击电流不应大于额定电流的110%。输出电压误差交流输入额定电压在85%115%内，且输出的充电电流不超出本指导性技术文件中第5.2条规定的调节范围时，输出电压与设定值的相对静态误差不应大于0.5%。输出电流误差交流输入额定电压在85%115%内，且输出的充电电流不超出5.2规定的调节范围，在设定的输出直流电流大于等于30A时，输出电流与设定值的相对静态误差不应大于1%；在设定的输出直流电流小于30A时，输出电流与设定值的相对静态误差不应大于0.3A。稳压精度充电机输出电压范围在5

14、.1规定的前两级时稳压精度不应大于0.5%，当充电机的输出电压在5.1规定的后三级时，稳压精度不应大于0.2%。稳流精度稳流精度在10%100%额定电流输出范围不大于1%。纹波系数充电机输出电压范围在5.1规定的前两级时电压纹波峰值系数不应大于0.5%，当充电机的输出电压在5.1规定的后三级时，电压的纹波系数不应大于0.2%。效率和功率因数输出功率为额定功率的50%100%时，效率应大于等于92%，功率因数应大于等于0.92。电气安全电气绝缘性能工频耐压充电机非电气连接的各带电回路之间、各独立带电电路与地（金属外壳）之间，按其工作电压应能承受表2所规定历时1min的工频耐压试验。试验过程中应无

15、绝缘击穿和闪络现象。冲击耐压充电机各带电回路、各带电电路对地（金属外壳）之间，按其工作电压应能承受表2所规定标准雷电波的短时冲击电压试验。试验过程中应无击穿放电。绝缘电阻用开路电压为表2规定电压的测试仪器测量，充电机非电气连接的各带电回路之间、各独立带电电路与地（金属外壳）之间绝缘电阻应不小于10M。绝缘试验的试验等级额定绝缘电压UI额定工作电压交流方均根值或直流（V）绝缘电阻测试仪器的电压等级（V）工频耐压试验电压（kV）冲击耐压试验电压（kV）602501.0160UI3005002.05300UI70010002.512漏电流在湿热试验后，用1.1倍额定电压测试漏电流，充电机对地漏电流应

16、不大于3.5mA。电气间隙和爬电距离充电机的电气间隙和爬电距离均应符合表3的规定。电气间隙和爬电距离额定工作电压（V）电气间隙（mm）爬电距离（mm）150Ui35066.3300Ui5008.010.0500Ui7001212.5小母线汇流排或不同极的裸露带电的导体之间，以及裸露带电导体与未经绝缘的不带电导体之间的电气间隙不小于12mm，爬电距离不小于20mm。电磁兼容要求非车载充电机的电磁兼容性应符合GB/T19826-2005中5.4规定的要求。接口与通讯协议充电机充电接口应符合QC/T841的要求。产品通信接口应满足现场连接要求，通信协议应符合QC/T842的要求。机械强度非车载充电机

17、的壳体在运输或承受冲击载荷后，性能和防护等级应没有降低；门的操作和锁止点应没有受损；不因永久或暂时变形而使带电部分和外壳相接触。耐环境IP防护等级充电机防护等级：室内应为IP32；室外应为IP55。防潮湿、防霉变、防盐雾充电机应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理，使充电机能在室外环境下正常运行。防锈（防氧化）保护充电机铁质外壳和暴露在外的铁质支架、零件应采取双层防锈措施，非铁质的金属外壳也应具有防氧化保护膜或进行防氧化处理。温升要求充电机在额定负载下长期连续运行，内部各发热元器件及各部位的温升应不超过表4中的规定。充电机各部件极限温升部件或器件极限温升（K）功率开关器件70整流变压器、电抗器B级绝

18、缘绕组80与半导体器件的连接处55与半导体器件连接处的塑料绝缘线25母线连接处铜与铜铜搪锡铜搪锡5060噪声距充电机外围前、后、左、右各1m处，离地面高度1m1.5m处，测得的噪声最大值应不大于60dB（A级）。可靠性平均故障间隔时间（MTBF）应大于等于10000h（置信度为85%）。外观质量非车载充电机外表面应平整，无明显的划伤、变形等缺陷；表面涂镀层应均匀。铭牌、标志安装应端正牢固，字迹清晰。零部件紧固可靠，无锈蚀、毛刺、裂纹等缺陷和损伤。试验方法试验条件环境条件除另有规定外，试验应在正常环境条件下进行：环境温度：+15+35；相对湿度：45%75%；大气压力：86kPa106kPa。仪

19、器仪表试验中所使用的仪器仪表精度应满足GB/T19826-2005中6.1.4的要求。充电机的配置与要求按本指导性技术文件、使用说明规定的输入、输出容量等进行配置。按本指导性技术文件、使用说明规定的安装方法，连接输入、输出、保护接地等相应的线路。受试充电机温度在通电前应与环境温度平衡。环境条件高温充电机连接电阻性负载，并设置使充电机工作在满载状态。高温工作试验应按GB/T2423.2-2008中“试验Bd：散热试验样品温度渐变的高温试验试验样品在升温调节期不通电”的规定进行。试验中，取高温试验温度为本指导性技术文件中6.1.1规定的最高工作环境温度，试验持续时间为8h。在试验前、条件试验期间和

20、试验结束后，充电机应能正常工作，电气性能应符合本指导性技术文件中6.4的要求。正常工作是指充电机的充电、通信、显示及各项保护功能都应正常，不允许有功能丧失。低温充电机连接电阻性负载，并设置使充电机工作在满载状态。低温工作试验应按GB/T2423.1-2008中“试验Ad：散热试验样品温度渐变的低温试验试验样品在温度开始稳定后通电”的规定进行。试验中，取低温试验温度为本指导性技术文件中6.1.1规定的最低工作环境温度，试验持续时间为8h。在试验前、条件试验期间和试验结束后，充电机应能正常工作，电气性能应符合本指导性技术文件中6.4的规定。恒定湿热试验充电机连接电阻性负载，并设置使充电机工作在满载

21、状态。恒定湿热试验应按GB/T2423.3规定的方法进行，在温度402，相对湿度为95%3%环境下连续48h。在试验过程中和试验结束时，充电机应能正常工作，充电机的电气性能应符合本指导性技术文件中第6.4条的规定。保护功能连接状态充电机连接电阻性负载，设置充电机与电动汽车蓄电池系统连接不正确，通电后，充电机不启动充电过程；在充电过程中断开充电机与负载连接的充电线路，充电机立即切断直流输出。交流输入过压保护充电机连接电阻性负载，并设置在满载状态下工作。调整输入电源电压，使其高于输入电压额定值15%时，检测充电机的状态，测试结果应符合本指导性技术文件中6.3.2.2的规定。交流输入欠压保护充电机连

22、接电阻性负载，并设置在满载状态下工作。调整电源电压，使其低于输入电压额定值15%时，检测充电机的状态，测试结果应符合本指导性技术文件中6.3.2.3的规定。直流输出短路保护在充电机不连接负载的条件下将输出端短接，开启充电机的电源开关。此时充电机应不损坏，并有报警提示。试验后，断开短接设备，重新开启充电机的电源开关，充电机应能恢复正常工作；在充电机输出端连接电阻性负载，开启充电机电源开关，再将充电机输出端短接，此时充电机应不损坏，并有报警提示。试验后，断开短路试验设备，重新开启充电机的电源开关，充电机应能恢复正常工作。过温保护充电机连接蓄电池负载，启动充电机工作，模拟环境温度超过设定值，车载充电

23、机应监测充电机过温并按本指导性技术文件中第6.3.2.5条动作。反接保护将充电机输出端与电池正负极反接，通电后充电机没有电流输出，并显示错误报警；按照规定正确连接充电机和电池，充电机能正常工作，满足本指导性技术文件中第6.3.2.6条的要求。断电重启充电机连接蓄电池负载，并设置在满载状态下工作。切断充电机输入电源。重新上电后，充电机应不能够自动启动充电。人工启动充电机后，充电机应正常工作。输出限流、限压保护试验充电机在恒流状态下运行，调整负载电阻，使直流输出电压增加，当输出电压达到限压整定值时，应能自动限制输出直流电压的增加，并有报警提示。当输出电压减小到限制电压时，能自动恢复工作。充电机在稳

24、压状态下运行，调整负载电阻，使直流输出电流增加，当输出电流达到限流整定值时，应能自动限制直流输出电流的增加，并有报警提示。当输出电流减小到限制电流时，能自动恢复工作。辅助电源供电充电机连接电动汽车进行充电，电池管理系统能正常工作，满足其使用要求。监控功能运行事件记录充电机连接电阻性负载进行工作，完成充电过程后，查询运行事件，应具有本指导性技术文件中6.3.4.1要求的所有事件内容。故障报警充电机连接电阻性负载进行工作，控制交流输入过压和欠压，直流输出过压和过流，并进行短路试验，在以上试验中充电机准确报警，在故障记录界面可查询故障的详细信息，满足本指导性技术文件中6.3.4.2的要求。参数整定和

25、操作权限管理充电机连接电阻性负载，并设置在满载状态下工作，对运行方式和运行参数进行改变时，充电机准确提示需要权限的确认，满足本指导性技术文件中6.3.4.3的要求。电气性能启动冲击电流充电机连接电阻性额定负载，并设置充电机输出电压为额定值，检测交流侧输入电流。启动充电机，交流侧启动冲击电流应符合本指导性技术文件中6.4.1的要求。输出电压误差按充电机输入电源要求连接电源，输出连接电阻性负载，并按半载配置，在充电机输出端安装电压测量装置。调节充电机输出电压，分别以充电机使用说明规定的电压输出范围的上限值、下限值、上限值和下限值的平均值为测试点，测试充电机输出电压误差。充电机输出电压误差应符合本指

26、导性技术文件中6.4.2的要求。按公式（1）计算输出电压相对静态误差：SKIPIF10(SEQ标准自动公式*ARABIC1)式中：SKIPIF10输出电压相对静态误差；Uz输出电压波动极限值，V；Uzo输出电压设定值，V。输出电流误差按充电机输入电源要求连接电源，输出连接电阻性负载，并按半负载配置，在充电机输出端安装电流测量装置。调节充电机输出电流，分别以充电机使用说明规定的输出电流额定值、额定值的50%为测试点，测试充电机输出电流误差。充电机输出电流相对静态误差应符合本指导性技术文件中6.4.3的要求。按公式（2）计算输出电流相对静态误差：SKIPIF10(SEQ标准自动公式*ARABIC2

27、)式中：SKIPIF10输出电流相对静态误差；Iz输出电流波动极限值，A；Izo输出电流设定值，A。稳压精度充电装置在稳压状态下，直流输出电压设定为本指导性技术文件中5.1规定的范围内任一点，交流输人电压在85%115%额定值内变化，调整负载电流为10%100%额定值，分别测量充电装置的输出电压，找出上述变化范围内充电装置输出电压的极限值UM。改变输出直流电压的整定值，重复上述测量。按公式（3）计算稳压精度：SKIPIF10(SEQ标准自动公式*ARABIC3)式中：U稳压精度；UZ充电装置输出电压的设定值；UM交流输入电压在规定范围内变化，负载电流在10%100%额定电流范围内变化，充电装置

28、的输出的极限值。稳流精度充电装置在恒流充电状态下，充电电流设定为本指导性技术文件中第5.2条规定的额定值20%100%范围内任一点，交流输入电压在（85%115%）额定值内变化，调整充电电压在本指导性技术文件中5.1规定的变化范围内变化，分别测量充电电流SKIPIF10，找出上述变化范围内充电电流的极限值SKIPIF10。SKIPIF10按公式（4）计算稳流精度。SKIPIF10(SEQ标准自动公式*ARABIC4)式中：I稳流精度；IZ交流输入电压为额定值且充电电压在调整范围内的中间值时，充电电流测量值；IM充电电流的极限值。纹波系数调整输入电压为额定值，改变负载电流分别为10%100%额定

29、值，分别测量充电装置的输出电压和输出电压的交流分量峰-峰值。改变输入电压为额定值的上、下限；改变负载电流分别为0100%额定值，分别测量充电装置的输出电压和输出电压的交流分量的峰峰值。按公式（5）计算纹波系数：SKIPIF10SKIPIF10(SEQ标准自动公式*ARABIC5)效率和功率因数试验在交流电源输入端安装（三相或单相）功率和功率因数测量装置，在输出端安装直流电压和电流测量装置。充电机连接电阻性负载，并设置在满载状态下工作。记录交流输入功率表的读数，记录直流输出的电压和电流值，并计算直流输出功率；用功率因数表测量充电机的功率因数。试验结果应符合本指导性技术文件中6.4.8的要求。按公

30、式（6）计算效率：SKIPIF10(SEQ标准自动公式*ARABIC6)式中：效率；Wz直流输出功率，kW；Wj交流输入功率，kW。按公式（7）计算功率因数：SKIPIF10(SEQ标准自动公式*ARABIC7)电气安全电气绝缘性能工频耐压试验试验前对充电机的预处理应按照GB/T3859.1-1993中6.4.1的相关要求进行。充电机非电气连接的各带电回路之间、各独立带电回路与地（金属外壳）之间，按其工作电压应能承受表2所规定历时1min的工频耐压试验，试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象。冲击耐压试验将冲击电压分别加在充电机各带电回路之间、各带电回路对地（金属外壳）之间，其他电路和外露的导电部分

31、连在一起接地。按表2规定的试验电压，加3次正极性和3次负极性雷电波的短时冲击电压，每次间隔时间不小于5s。试验部位在试验过程中应无击穿放电。绝缘电阻试验使用表2规定的电压等级的兆欧表测定充电机各带电回路之间、各带电回路对地（金属外壳）之间的绝缘电阻，在测试电压加载1min后进行测量，其结果应符合6.5.1.3的规定。漏电流试验充电机连接电阻性负载，并设置在满载状态下工作。在充电机输入端提供1.1倍标称电压时分别测量输入相线、中线与保护地之间的漏电流值。试验结果应符合6.5.1.4的规定。漏电流测量应在湿热试验后进行。电气间隙和爬电距离检验本指导性技术文件中6.5.2电气间隙和爬电距离，用测量工

32、具测量规定部位的最小间隙应符合表3的要求。电磁兼容试验充电机及高频开关电源模块、监控单元、人机操作界面电磁兼容应达到6.6规定的要求，试验方法按照GB/T19826-2005中6.20规定进行。接口和通讯功能充电接口非载充电机相关的充电接口试验应按QC/T841规定的方法执行，结果符合本指导性技术文件中第6.7条的要求。通讯接口由制造商与用户协商确定。机械强度振动按GB/T2423.10中规定测试充电机的抗机械振动能力。充电机在包装状态下通过包装底部固定在振动试验机台面上。试验中，振动频率范围为5Hz100Hz，加速度10m/s2,扫频速率0.1oct/min，沿相互垂直的三个轴线分别进行10

33、次扫频循环。试验后充电机和外包装不应有机械上的损坏、变形和紧固部位的松动现象，充电机通电后电气性能不受到影响，应能正常工作。冲击按GB/T2423.5中规定的方法测试充电机的抗机械冲击能力。充电机在包装状态下通过包装底部固定在冲击试验机台面上。试验中，冲击脉冲采用半正弦形脉冲波形，峰值加速度为150m/s2，持续时间为11ms。试验后充电机和外包装不应有机械上的损坏、变形和紧固部位的松动现象，充电机通电后电气性能不受到影响，应能正常工作。IP防护试验防尘试验在室内使用的防护等级为IP32的充电机，按GB4208-2008中13.2及13.3的规定进行防尘试验，试验结果应符合GB4208-2008中表2的要求。在