2023电动船舶非船载传导式直流充电设备技术条件

电动船舶非船载传导式直流充电设备技术条件目 次目次 I前言 I1范围 12规性用件 13术和义 14基构成 35充设分类 36功要求 37技要求 68标、装运及存 10PAGEPAGE11PAGEPAGE10电动船舶非船载传导式直流充电设备技术条件范围本文件规定了电动船舶非船载传导式直流充电设备的术语和定义、基本构成、分类、功能要求、技术要求，以及标志、包装、运输及贮存。本文件适用于采用传导充电方式的电动船舶用非船载充电设备（以下简称为电动船舶充电设备），并带有控制导引装置，供电设备与充电电缆和插头永久连接，其额定输出电压最大值为1500VDC。下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T2423.16-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验J及导则：长霉GB/T2423.17-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB/T2423.55-2006电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Eh：锤击试验GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB7251.1-2013低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则GB/T7061-2016船用低压成套开关设备和控制设备GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T16895.3-2017低压电气装第5-54部分：电气设备的选择和安装接地配置和保护导体GB/T17626.2—2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.4—2018电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.3—2016电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.5—2019电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T18487.1电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求GB/T20234.1-2015电动汽车传导充电用连接装置第1部分通用要求GB/T20234.3-2015电动汽车传导充电连接装置第三部分：直流充电接口GB/T27930-22ChaoJi充电系统GB/T41999-2022港口岸电设施术语GB50057-2010建筑物防雷设计规范DL/T448电能计量装置技术管理规程NB/TXXXX电动船舶直流充电系统用插头、插座和船用耦合器NB/TXXXX电动船舶直流充换电系统技术条件GB/T41999-2022中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1非船载充电设备nonshipboardchargingequipment固定连接至交流或直流电源，并将其电能转化为直流电能，采用传导方式为电动船舶动力储能设备进行充电的岸基装置。3.2能量管理系统energymanagementsystem与充电设备、船舶电池管理系统、整船监控中心及其它船舶设备进行通讯的控制管理系统装置，具备对储能设备系统信息进行采集、处理及管理等功能。3.3一体式充电设备integratedchargingequipment将功率变换单元、充电终端等组成部分放置于一个柜（箱）内，结构上集成为一体的充电设备。3.4分体式充电设备splitchargingequipment将功率变换单元与充电操作终端在结构上分开，二者间通过电缆连接的充电设备。3.5限压整定值settingvalueofvoltage－limiting直流充电设备稳压工作时设定的输出电压。3.6限流整定值settingvalueofcurrent－limiting直流充电设备限流工作时设定的输出电流。3.7standbypower直流充电设备处于待机模式时的输入功率，称为待机功耗。3.8ratedoutputvoltage在本文件中为直流充电设备在正常工作时的输出电压最大值。3.9ratedoutputcurrent在本文件中为直流充电设备在额定输出电压时的输出电流最大值。3.10maximumoutputcurrent在本文件中为直流充电设备在额定输出功率时的输出电流最大值。3.11ratedoutputpower在本文件中为直流充电设备额定输出电压与额定输出电流的乘积。电动船舶直流充电设备的基本构成包括动力电源输入、功率变换单元、输出开关单元、充电电缆和插头，以及控制电源、充电控制单元、人机交互单元，也可包括计量等功能单元。直流充电设备构成原理框图见图1。图1直流充电设备构成原理框图注：图1中实线框内为直流充电设备基本构成单元，虚线框内为可选构成单元。电动船舶充电设备按照结构形式分类：电动船舶充电设备按照集成的插头数量分类：每套充电设备只有一个充电接口，同一时刻只电动船舶充电设备按照使用对象分类：电动船舶充电设备应具备与船舶管理系统通信的功能，充电设备与船舶之间应基于控制器局域网（ControlAreaNetwork，以下简称CAN）的通信物理层、数据链路层及应用层的定义。充电设备与船舶管理系统的通讯协议宜符合GB/T27930-2的规定。充电设备应具有与上级监控系统或运营管理系统通讯的功能。电动船舶直流充电设备应具备对直流输出回路进行绝缘检测的功能，并且直流充电设备的绝缘检测功能应与船舶绝缘检测功能相配合。直流充电设备的绝缘检测功能应符合GB/T18487.1的规定。直流充电设备在进行绝缘检测前应检测直流输出接触器的外侧电压，当此电压超过±10V电动船舶与充电设备应能确认彼此之间的连接状态。电动船舶充电设备和船舶应分别实时检电动船舶充电设备应具备状态指示功能并满足下列要求：应采用高对比度指示灯，不应依靠环境光源辨认，颜色应符合GB/T7061-2016中5.3.13的规电动船舶充电设备应具备下列显示信息：（SOC）电动船舶充电设备宜具有手动输入和控制的功能，可具有字符、图形指示等。在手动设定过程中应显示人工输入信息，用户可根据显示提示自助操作。电动船舶充电设备紧急停止功能应符合下列要求：充电设备应安装急停装置。当启动急停装置时，充电设备应同时切断动力电源输入和直流输GB/T18487.19.75%;1s注：充电设备检测的输出电压或输出电流应考虑稳压精度或稳流精度范围加测量误差。（）（EMS（BMS）GB50057-20106.4冷却系统失效时，充电设备应能自动限制输出电流，并符合不具备冷却系统时船岸接口的额电动船舶充电设备宜具备计量装置，并满足下列要求：DL/T448当充电设备类型为5.3中c规定的具备多个可同时充电接口时，每个接口应单独配备电能计量交流供电电动船舶充电设备输入电压额定值应为三相380V。电动船舶充电设备正常运行的环境条件应满足下列要求：a)环境温度：-20℃～+50℃；b)空气相对湿度：5％～95％；2000m；65dB；电动船舶充电设备防护等级应符合GB/T4208的规定，设备外壳防护等级应不低于IP55。供电插头和插座插合后，其防护等级应达到IP66。三防）电动船舶充电设备内印刷线路板、接插件等部件应进行防潮湿、防霉变、防盐雾处理。其中防霉变腐蚀试验参考GB/T2423.16-2008中的试验方法1，长霉程度等级不低于标准中要求的2a：其中防盐雾腐蚀试验参考GB/T2423.17-2008中第6章规定的试验方法，试验时间48h，试验后在15℃～40℃流水中用柔软的刷子清洗7min，干燥lh，产品应无赤／青锈、没有出现涂装掉落现象、涂装无鼓起。）保护发热元器件及部件包含：动力电源输入电流所流经的回路，如接线端子、输入断路器、输入接触器等；功率变换单元及其内部元器件、输入输出端子；直流输出电流所流经的回路，如接线端子、直流熔断器、直流接触器、功率电阻、电流采样分流器、充电插头等。90表1充电设备内部温升内部测试点极限温升K动力输入端子50输入断路器、接触器接线端子50塑料绝缘线25充电模块输入输出连接端子50功率电阻25（距外表30mm）电流采样分流器端子连接处70熔断器端子连接处70直流接触器外壳与极柱50直流输出接线端子50电动船舶充电设备的接地应符合下列要求：GB16895.3-2017的2.5mm2;O.1Ω;（）电动船舶充电设备电击防护性能应符合GB7251.1-2013中10.5的要求。电动船舶充电设备的动力电源输入和输出之间应采取电气隔离防护措施；对于章节5.3规定的充电设备多接口类型，各直流输出接口之间也应采取电气隔离防护措施。电气间隙和爬电距离电动船舶充电设备的电气间隙和爬电距离应符合GB7251.1-2013中8.3的要求。电动船舶充电设备直流母线和交流母线应单独进行绝缘电压试验，电路绝缘电阻测定应在电路无电状态下进行，必要时应在测试前先作短路接地放电处理。绝缘电阻测试应采用表XXXX规定的电压等级的测试仪器，应逐项测取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）之间绝缘电阻，绝缘电阻值不应小于10MΩ。电动船舶充电设备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XXX所规定历时1min的工频交流电压（也可采用直流电压，试验电压为交流电压有效值的1.4倍）。试验过程中，试验部位不应出现绝缘击穿和闪络现象。电动船舶充电设备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所规定的标准雷电波短时冲击电压试验。试验过程中，试验部位不应出现击穿放电。表2绝缘试验的试验等级额定绝缘电压UiV绝缘电阻测试仪器的电压等级V介电强度试验电压V冲击耐压试验电压kVUi≤602501000(1400)160＜Ui≤3005002000(2800)±2.5300＜Ui≤70010002400(3360)±6700＜Ui≤95010002×Ui+1000(2.8×Ui+1400)±6注1：括号内数据为直流介电强度试验值。注2：出厂试验时，介电强度试验允许试验电压高于表中规定值的10％，试验时间1s。静电放电抗扰度应符合GB/T17626.2—2018中抗扰度等级3的要求，试验结果应符合GB/T17626.2—2018中第9条b类要求。电快速瞬变脉冲群抗扰度试验应符合GB/T17626.4—2018中试验等级3的要求，试验结果应符合GB/T17626.4—2018中第9条b类要求。射频电磁场辐射抗扰度试验应符合GB/T17626.3—2016中试验等级3的要求，试验结果应符合GB/T17626.3—2016中第9条a类要求。浪涌（冲击）抗扰度应符合GB/T17626.52019中试验等级3的要求，试验结果应符合17626.5—2019中第条充电装置的输出电压分为三类，A类为0-300Vdc，B类为200-750Vdc，C类为700-1200Vdc，以满足不同船舶的充电需求。输出电流需进行限制，每把充电枪的最大电流为250A。当输入电源电压在额定值±15％范围内变化、输出直流电压在7.7.1规定的相应调节范围内变化时，输出直流电流在额定值的20％～最大输出电流值范围内任一数值上，充电机输出电流稳流精度不应超过±1％。注：对于不具备恒功率输出特性的充电设备，其最大输出电流值等于额定输出电流值，下同。当输入电源电压在额定值±15％范围内变化、输出直流电流在0～最大输出电流值范围内变化时，7.7.10.5％。在恒压状态下，输出直流电压设定在7.7.1规定的相应调节范围内，充电设备输出电压误差不应超过±0.5%。电动船舶充电设备限压、限流特性应符合下列要求：500ms。100ms。充电设备应具备软启动功能，稳压工作开机启动过程中，输出电压过冲不应大于当前整定值的5%;稳流工作开机启动过程中，在设定的输出直流电流大于等于30A时，输出电流过冲不应大于当前整定值的5%：在设定的输出直流电流小于30A时，输出电流过冲不应大于1.5A。电动船舶充电设备直流输出正、负极与地之间的电容耦合由Y电容和寄生电容产生，用于实现电磁兼容。为防止人员触电危险，对额定输出电压不大于500V的电动船舶充电设备，单充电接口直流输出正、负极与地之间各总电容应不大于0.4μF；对于额定输出电压大于500V的电动船舶充电设备，应满足下列条件之一:0.2J；在额定输入电压下，充电设备的待机功耗不应大于N×50W。注：N表示充电接口数量。电动船舶充电设备充电效率应满足以下要求，其中实际输出功率为PO，额定输出功率为Pn：当PO/Pn≤5088％；当50％＜PO/Pn≤10093％。按GB/T2423.55-2006规定的方法进行试验，外部机械撞击的能量为20J(5kg，在0.4m）。电动船舶电动船舶充电设备充电回路应具备短路保护器件，当回路出现短路故障时，应在1s内触发故障停机并发出告警信息。电动船舶充电设备插头的峰值电流（包括瞬态效应）